Rafael González y el algoritmo de la aberración esférica de los lentes ópticos.

Rafael González y el algoritmo de la aberración esférica de los lentes ópticos.


Rafael González Acuña es un joven ingeniero industrial que cursa su doctorado en nanotecnología en el Tecnológico de Monterrey, en México, que encontró la respuesta a un enigma matemático planteado desde hace más de dos siglos, pero el cual ni los más famosos físicos del mundo, como como Newton y Leibniz, lograron resolver: El algoritmo de la aberración esférica de los lentes ópticos.

El algoritmo fue planteado hace más de 2 mil años, por el matemático griego Diocles, y se había mantenido sin respuesta, aún cuando se habían dado ya algunos acercamientos :

Newton inventó un telescopio que solucionaba la llamada aberración cromática (que impide enfocar los colores en un solo punto), pero no la aberración esférica. 

En el siglo pasado, en 1949, dos científicos plantearon el dilema en un artículo formal. A partir de allí, se conocería como el problema de Wasserman – Wolf.  

Nadie había podido resolverlo plenamente.

A Rafael González, la respuesta le llegó en un Eureka: “Me acuerdo que una mañana me estaba preparando un pan con crema de chocolate, y de repente dije: ¡madres! ¡está ahí!”.

¿Qué pasó con el pan untado?. No lo recuerda, pero sí tiene bien claro que subió a su cuarto, se puse a programar con la idea recibida, “vi que salió y me puse a brincar de emoción”, dijo en una entrevista concedida a la revista Conecta.

El desafío era lograr que la visión de objetos a través de lentes esféricos no perdiera nitidez.

La solución encontrada permitirá mejorar la producción de telescopios, cámaras y equipos que utilizan lentes para captar imágenes.

Rafael González, se unió a la búsqueda que realizaba su compañero Alejandro Chaparro quien llevaba tres años tratando de resolver la ecuación del enigmático algoritmo.

Cuando Héctor Alejandro Chaparro Romo le propuso unirse a la búsqueda “sabía que era un problema mítico” el que había que resolver y por lo mismo se mostró reticente: “Yo le decía que era un pantano y no iba a poder“. Pero fue convencido de que podría hacerlo y decidió tomar el reto.

Alejandro Chaparro es egresado de la UNAM, y ambos se conocieron en la maestría en el Centro de Investigaciones de Óptica.

Y empezó la búsqueda, hasta que la inspiración llegó al untar ese pan con la crema de chocolate.

Rafael González, el ingeniero mexicano que solucionó un problema de 2 mil años, al que ni Newton le encontró respuesta
Las antenas de radiotelescopios del proyecto ALMA (Atacama Large Millimeter/submilimeter Array) se ven en la meseta de Chajnantor, desierto de Atacama, a unos 1500 km al norte de Santiago, el 12 de marzo de 2013. (MARTIN BERNETTI/AFP /Getty Images)

Una solución que había para el problema era la conjunción de dos lentes llamadas no esféricas sino asféricas (solo esféricas en parte de su superficie). Sin embargo, hasta ahora, la calibración de estos lentes dependía de un cálculo no del todo preciso. 

La respuesta que Rafael González encontró para el problema fue crear una ecuación con la cual tener un resultado preciso “sin importar que cambien las variables”, explicó.

Con esa propuesta calcularon la eficiencia de 500 rayos, “y el promedio de satisfacción de todos los ejemplos fue de 99.9999999999%”. Un rango de mucha precisión.

El hallazgo -refirió- “podrá tener muchas aplicaciones, ya que permitirá producir lentes con mayor calidad de imagen a cualquier distancia, cualquier grosor y cualquier material”, reportó el estudiante de doctorado en Física del Tec.

El descubrimiento fue validado por Alejandro Chaparro y lo denominaron “fórmula general para diseñar una lente singlete biasférica”, el cual presentaron en un artículo publicado en la revista especializada Applied Optics.

“Nos fue muy bien porque tuvimos la distinción del editor; eso es muy raro: menos del 1 por ciento de los 35 mil artículos que se han publicado en esa revista tienen esa distinción”, dijo Rafael.

Su profesor del doctorado, Julio César Gutiérrez, destacó las cualidades de este joven genio mexicano:

EL IMPACTO DE LA FÓRMULA

En la misma Conecta, Julio César Gutiérrez, profesor del Tec que asesora a Rafael en el doctorado, consideró que el haber resuelto el problema podrá implicar mejoras en el desarrollo de lentes.

“El diseño óptico tiene aplicaciones tecnológicas que involucran sistemas ópticos. Entonces los resultados tienen relevancia no solo teóricamente sino en otras aplicaciones.

“Rafael es un muy buen alumno; entusiasta e independiente. Tiene mucha iniciativa para intentar resolver problemas retadores”. 

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