En realidad, Theodor Hänsch hubiera merecido varios premios Nobel. Pero sólo lo recibió por atrapar la luz láser. Retrato del científico de Múnich.
En uno de los corredores de la Universidad de Múnich se puede ver un colorido letrero que anuncia: «Heartbeat of Light» («El latido de la luz»). A Theodor Hänsch le encanta elegir títulos así para sus ponencias. Pero también podría ser el resumen de su vida científica. Ya de niño a Hänsch le fascinaba la luz. Junto con su padre echaba sal sobre la llama de un quemador de Bunsen y se sorprendía de la lluvia de colores que producía. Hoy, más de medio siglo después, Theodor Hänsch es el «mago de la luz». En ningún sitio del mundo se miden las ondas de la luz con tanta exactitud como en el laboratorio de Hänsch en Múnich. El hecho de que haya sido galardonado con el Nobel 2005 de Física es, entonces, justo y lógico.
Este científico alemán puede sentirse uno de los herederos de Albert Einstein. Fue el genial físico alemán quien, en 1905, con su hipótesis de la luz cuántica dio el pistoletazo de salida para el desarrollo del área de trabajo de Hänsch. Y que el Comité de Estocolmo haya otorgado este año un premio a la óptica cuántica se antoja un homenaje al «Año de Einstein».
Con todo, el ejemplo de Hänsch confirma lo poco que tienen que ver los físicos modernos con los clichés sobre Einstein. Mientras que Einstein era considerado el prototipo del genio que intenta entender el mundo desde la soledad de su laboratorio, Hänsch, como director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching, cerca de Múnich, cuenta con decenas de investigadores y equipos científicos de valor millonario. Cultiva un estilo de investigación moderno, con jerarquías planas y diálogo creativo. Además, le gusta juguetear con artefactos. «Ted», como lo llaman sus colaboradores, se presentó durante un congreso con una cámara digital cuando aún eran pocos los que sabían cómo funcionan esos aparatos. También se destaca como aficionado al vídeo: filmó un corto en el que ponía a bailar ballet a esporas de licopidio al compás de la música de «Giselle» para demostrar el principio de la «Trampa de Paul» (en la que se atrapan partículas cargadas sobre un campo eléctrico). Un equipo de televisión quedó tan impresionado que intentó, en vano, recrear la escena.
El periódico Financial Times de Alemania bautizó con el apodo de «el profesor ingenioso» a este científico, a quien incluso sus más estrechos colaboradores atribuyen un «carácter juguetón». Su «cuarto de juegos» es un pequeño laboratorio privado en la Universidad de Múnich, repleto de aparatos de láser, microscopios, monitores y alimentadores, que el profesor compró en parte en subastas a través de eBay. Siempre que tiene una idea, corre al laboratorio para ponerla a prueba. Así, por un capricho, surgió el «láser de gelatina». Hänsch, quien después de su doctorado en Heidelberg acudió al llamado de la Universidad de Stanford, California, descubrió a principios de los años setenta que los líquidos coloreados se transforman en fuentes de luz si se someten intensamente al efecto del láser. Entonces decidió, sin más, comprar en un supermercado todos los tipos de postres gelatinosos de «Jell-O» y los expuso a rayos láser con la esperanza de crear fuentes de luz. El experimento no tuvo el éxito esperado, pero Hänsch no se deja desanimar por los fracasos. Siguiendo su lema de «hay que cometer errores lo antes posible», Hänsch experimentó con otros materiales y en 1973 obtuvo la distinción de «California Scientist of the Year» por su ingenioso estilo de experimentación.
La idea de que los aparentes fracasos conducen frecuentemente a soluciones creativas es uno de los elementos constitutivos de la óptica cuántica. Ya Albert Einstein se enfrentó hace cien años a una paradoja aparentemente indescifrable. Por entonces la luz era descrita, por un lado, como ecuaciones de ondas magnéticas. Por otro lado, sin embargo, se sabía que la luz era absorbida en porciones individuales de energía al entrar en contacto con una placa de cristal. ¿Cómo podía ser divisible una onda? Einstein resolvió el enigma atribuyendo a la luz una estructura «granulosa». Para él, si bien la luz se difunde en forma de ondas, cuando entra en contacto con un medio, distribuye su energía siempre en pequeñas porciones (cuantos de luz o fotones).
Esta idea se enfrentaba de forma categórica al (hasta entonces) principio indiscutido de que la naturaleza no «da saltos». Pero con el tiempo se demostró que los novedosos «saltos cuánticos» definían realmente la esencia de la luz. Es más, también se notaron conductas similares en átomos, electrones y moléculas. Así, la «física cuántica» revolucionó toda nuestra comprensión del mundo de los átomos, posibilitó el desarrollo del láser y de la computadora, así como de la moderna electrónica de consumo, como el reproductor de CD y el teléfono celular.
Por eso, era lógico que cien años después del «año milagroso» de Einstein se concediera el premio Nobel de física a un investigador que participó de forma decisiva en su desarrollo. En los años sesenta, Roy Glauber formuló en la Universidad de Harvard las bases teóricas de la óptica cuántica, mientras que Theodor Hänsch, junto con John Hall, docente de la Universidad de Colorado, en Boulder, demostraron cómo detener la luz láser. El hecho de que Hänsch haya sido premiado no sorprende a nadie en la «comunidad de físicos». Los colegas más bien se extrañaban del hecho que el investigador alemán aún no lo hubiera recibido. Ya había realizado trabajos pioneros en diversas áreas. En los años setenta demostró cómo es posible frenar (y de ese modo enfriar) átomos mediante rayos láser, estableciendo así las bases para la producción de los denominados «condensados Bose Einstein» de átomos a niveles de energía extremamente bajos, por los que su compatriota Wolfgang Ketterle fue galardonado con el premio Nobel de física en 2001. También en la llamada espectroscopia de láser Hänsch es considerado una autoridad a escala mundial. El científico alemán midió las líneas espectrales de la luz emitida por un átomo de hidrógeno con la exactitud de 15 dígitos después de la coma, suministrando así la prueba más precisa que existe hasta hoy de determinadas constantes naturales.
Un buen ejemplo de la capacidad inventiva de Hänsch es el «peine de frecuencias» desarrollado en 1997, por el que ahora se le ha otorgado el premio Nobel. Anteriormente sólo era posible medir las frecuencias de cada rayo láser (que percibimos en forma de colores) indirectamente a través de la longitud de sus ondas. Este método, sin embargo, era demasiado impreciso para las exigencias modernas. Era necesario determinar las frecuencias con la exactitud de billones de vibraciones por segundo.
Para ello, Hänsch ideó una especie de «caja de cambios» de la luz. El aparato consistía básicamente en un láser de referencia, en el que batidos de luz son atrapados como en una jaula y sacudidos en todas las direcciones miles de millones de veces por segundo. Uno de los espejos es levemente transparente. Un ingenioso mecanismo hace que un batido de luz se escape después de cada millón de vibraciones de la frecuencia de láser. Ese batido está vinculado a la frecuencia real del láser como en una caja de cambios. Cómodamente se puede calcular así lo que sucede dentro del aparato.
Con otros trucos, Hänsch logró demostrar que el láser no sólo emite luz de una frecuencia, sino cientos de miles de colores a la vez, como si fuera una escala tonal de la luz. Si se quisiera ordenar esas variantes cromáticas como las teclas de un piano, los colores estarían tan juntos unos a otros como los dientes de un «peine quitapiojos». Por eso se llamó al aparato «peine de frecuencia». Con ese invento, Hänsch ha contribuido de forma decisiva a la construcción de relojes atómicos más precisos, a la mejora de los sistemas de localización por satélite (GPS) y a la elevación de la velocidad de transmisión de datos en redes de fibra óptica.
Aunque Hänsch comercializa los desarrollos a través de su propia empresa Menlo-Systems, para él el dinero es algo secundario. Si fuese por ello, probablemente se hubiera quedado en Estados Unidos. Pero no, decidió volver en 1986 a Alemania, porque «quien quiere ser innovador necesita patrocinadores pacientes», dice Hänsch. «Y en Alemania existen.»
Ulrich Schnabel
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