Un experimento científico demuestra que incluso la luz puede tener sombra
En circunstancias normales, un rayo de luz no proyecta ninguna sombra. Para ello, un objeto debe ser opaco, es decir, debe impedir que la luz lo atraviese. Una característica que no se aplica a la luz en sí misma. Pero un grupo de investigadores del Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá demostró recientemente que la luz puede adquirir esta propiedad en determinadas circunstancias, volviéndose capaz de proyectar una sombra sobre una superficie tal como lo hace una pared o una planta. El experimento publicado en la revista científica Optica, abre nuevas posibilidades para la fabricación, la obtención de imágenes y la iluminación.
A través de un cristal de rubí
Para observar la sombra de un rayo láser, se requiere de un medio que presente una fuerte absorción no lineal bajo dos condiciones: el estado de excitación no debe atrapar la población atómica, ni saturar la transición de la sombra. En el informe, los investigadores detallan cómo hicieron pasar un rayo láser a través de un cristal de rubí. Al mismo tiempo, iluminaron el objeto lateralmente con un rayo láser azul, de modo que los de color verde y azul fueran perpendiculares entre sí. Esta disposición hizo se que creara una sombra visible en una superficie posterior: la sombra del rayo verde.
Según se explica, el cristal de rubí cumplía con todas las condiciones para lograr la sombra, un fenómeno que se conoce como «saturación de absorción inversa». Esta anomalía hace que el haz de luz verde adquiera de algún modo las propiedades de un objeto opaco, bloqueando el paso de la luz azul. Esta última se convierte en la fuente de iluminación que proyecta la sombra del haz verde sobre la superficie que tiene detrás.
Esta interesante propuesta podría proteger a los astronautas de la radiación y permitirles explorar planetas cercanos, como Venus y Marte.
Una sombra real
«Resulta fascinante que la sombra láser se comporte como una tradicional. Sigue la forma del objeto, en este caso, el de nuestro rayo láser e incluso se ajusta a los contornos de las superficies sobre las que cae, tal y como lo haría la sombra de la rama de un árbol», expresa Jeff Lundeen, profesor del departamento de Física de la Universidad de Ottawa, Canadá, y autor de la investigación.
También observaron que el contraste de la sombra aumenta a medida que la intensidad del láser incrementa, hasta un contraste máximo del 22%, comparable al de la sombra de un árbol en un día soleado. «Este descubrimiento amplía nuestra comprensión de las interacciones luz-materia y abre nuevas posibilidades para utilizar la luz de formas que no habíamos considerado antes», concluye Raphael Abrahao, del Laboratorio Nacional Brookhaven de Nueva York, EE UU y coordinador del estudio. De cara al futuro, los especialistas planean estudiar nuevos materiales y otros láseres de distintas longitudes de onda que puedan producir un efecto similar al que acaban de observar.
Artículo originalmente publicado en WIRED Italia. Adaptado por Alondra Flores.
