Charles Townes, Premio Nobel por el desarrollo del láser

El físico Charles Hard Townes, uno de los tres galardonados con el Premio Nobel de Física de 1964 –junto a los rusos Nikolay Basov y Alexander Prokhorov– por la invención del láser, nació en Greenville, Carolina del Sur, EE.UU., el 28 de julio de 1915; falleció el martes 27 de enero de 2015, en la localidad californiana de Oakland, casi a punto de cumplir 100 años.

Cuando le entregaron el Premio Nobel de Física de 1964, hubo fuertes protestas en la comunidad científica francesa porque no le dieron el mismo galardón a Alfred Kastler, quien desarrolló los principios para el “máser” (Microwave Amplification by Simulated Emission of Radiation) y el “láser” (Light Amplification by Simulated Emission of Radiation)

Charles Hard Townes realizó investigaciones sobre la teoría y la aplicación del máser, un amplificador de microondas por la emisión estimulada de radiación, así como trabajos en electrónica cuántica, donde conectaba los dispositivos máser y láser. El investigador fue pionero en usar ambos para el campo de la astronomía, y llegó a presidir el Comité Científico Asesor de la NASA para el programa lunar Apolo a finales de los años 60.

Townes refería que la idea de cómo crear un haz de luz puro de corta longitud de onda y alta frecuencia se le ocurrió por primera vez mientras estaba sentado en una banca de un parque de Washington DC, entre azaleas que florecían en la primavera boreal de 1951.

A su juicio, aquel momento fue comparable a una revelación religiosa.

La idea llevó a Townes y a sus estudiantes a construir un aparato en 1953 al que llamaron «maser», siglas en inglés de «amplificador de microondas mediante emisión estimulada de radiación».

Cuatro años después, él y su cuñado, Arthur Schawlow, idearon una variación de ese invento para amplificar un rayo de luz óptica, en lugar de energía de microondas, y Bell Laboratories patentó la nueva idea como láser.

Otro científico, Theodore Maiman, fue el pionero en mostrar el primer láser real en 1960.

Cuatro años después, Townes compartió el Premio Nobel de Física por su trabajo junto a dos rusos, Aleksandr Prokhorov y Nicolai Basov, quienes idearon un «maser» de manera independiente.

Townes fue un pionero en el uso del maser y láser en astronomía, y con la ayuda de sus colegas se convirtió en el primero en detectar moléculas complejas en el espacio interestelar y el primero en medir la masa del gigantesco agujero negro en el centro de la Vía Láctea.

Construyó una serie de telescopios infrarrojos basados en láser en el observatorio Mt. Wilson, en las afueras de Los Ángeles, para medir el diámetro de las estrellas que parecen ser meros puntos de luz en la mayoría de los telescopios.

El laser, como soporte de la llamada Tercera Revolución Industrial, se incorporó en una amplia variedad de electrónicos de consumo y fibra óptica; el láser también se utiliza para cortar metal, realizar cirugías, atrapar átomos y generar reacciones de fusión nuclear.

En sus últimos años, Townes fue un adalid de la óptica en la búsqueda de inteligencia extraterrestre, utilizando métodos que propuso por primera vez en 1961 como un complemento a las búsquedas para las transmisiones de radio de sistemas solares distantes. Su último trabajo utilizaba el láser para ayudar a combinar las imágenes de telescopios lejanos.

Townes se formó en las universidades de Furman y Duke y en el Instituto Tecnológico de California (Caltech). Después trabajó en el equipo técnico de los Bell Telephone Laboratories durante la Segunda Guerra Mundial, desarrollando sistemas radar. Fue nombrado profesor de física en la Universidad de Columbia en 1948, y trabajó en el Instituto de Análisis de Defensa en Washington entre 1959 y 1961, año en el que se incorpora al Instituto Tecnológico de Massachusetts. Desde 1967 hasta su muerte fue profesor en la Universidad de California en Berkeley, aunque en los últimos años ya como profesor emérito. En 2005 también recibió el Premio Templeton, que reconoce la contribución excepcional de personalidades a la dimensión espiritual de la vida.