Escaparate

Logran mexicanos lo que ni Newton pudo

El joven regiomontano de 28 años recalca en entrevista dos cosas: que el mérito le pertenece tanto a él como a su amigo Alejandro Chaparro

Reforma
lunes, 02 septiembre 2019 | 15:28

Cd. de México (26 agosto 2019).- "Nunca creí que iba a resolver algo así en mi vida", confiesa Rafael González Acuña.

Hace sólo unas semanas, su nombre le dio la vuelta al globo como la persona que había hallado una solución para un problema óptico que ni siquiera el mismísimo Isaac Newton había sido capaz de descifrar.

Al respecto, el joven regiomontano de 28 años recalca en entrevista dos cosas: que el mérito pertenece tanto a él como a su amigo Alejandro Chaparro, ingeniero electrónico por la UAM y estudiante de economía en la UNAM, y que en realidad fueron varios genios universales quienes enfrentaron este problema sin éxito, entre ellos René Descartes, Christian Huygens, Gottfried Wilhelm Leibniz y el propio Newton.

La problemática en cuestión es la aberración esférica, un defecto de los sistemas ópticos de formación de imágenes a partir de superficies esféricas -como cámaras fotográficas, telescopios, binoculares o microscopios, entre otros-, por el cual las imágenes producidas carecen de nitidez.

"La idea es esta: tú tienes un objeto aquí y quieres desplazarlo en una imagen, pero lo quieres amplificado, entonces lo vas a pasar por una lente. Una lente son dos caras, la primera cara es conocida, y la segunda es cómo tiene que ser dada esta primera cara tal que todos los rayos que cruzan llegan a un solo punto. A eso se le llama 'libre de aberración esférica'", explica González Acuña.

De acuerdo con González Acuña, egresado de ingeniería física e industrial en el Tecnológico de Monterrey, y con una maestría en Optomecatrónica, hasta ahora sólo se podía lidiar con este problema a través de lentes asféricas -de superficies que no son porción de una esfera, sino que tienen una forma más libre-, cuyo diseño eran soluciones aproximadas obtenidas por un proceso de cálculo computacional.

"Se tenían muchísimas soluciones numéricas muy buenas, no por nada tenemos buenas cámaras y todo, pero no se tenía una solución analítica cerrada como la que presentamos", precisa.

"El detalle de esas soluciones aproximadas es parecido a una caja negra, o sea, las hacían a prueba y error. Obviamente, con una computadora, te hacía millones de pruebas por minuto. Pero no se tenía un conocimiento de cómo tenía que ser la forma, o sea, una ecuación que te dijera qué hacer o por qué las cosas son así".

Justo en eso, en una ecuación, en la "Fórmula General para Diseñar una Lente Singlete Biasférica", consiste la solución a la que llegaron en junio del año pasado, después de varios meses de trabajo conjunto intenso y remoto -González Acuña desde Monterrey y Chaparro en el Estado de México-, con jornadas de hasta 14 horas.

"Ahora, si yo te digo: 'Hazme una lente', usas mi ecuación y listo", enfatiza.

Chaparro, a quien González Acuña conoció mientras hacía su maestría en el Centro de Investigaciones Ópticas, llevaba tres años tratando de solucionar, a modo de pasatiempo, este problema cuyo primer referente se remonta al matemático griego Diocles. En noviembre de 2017, el regiomontano se le unió, consciente de la dificultad de obtener un resultado positivo.

"Habíamos discutido alguna vez y yo le decía: 'No, híjole, para qué me meto. Está bien cabrón; no lo voy a encontrar", ríe el ingeniero regio.

Para mediados de 2018, al día siguiente de una discusión acalorada, llegó el famoso momento eureka de González Acuña mientras le untaba crema de avellanas a un pan para desayunar. De repente se le ocurrió que había un tecnicismo que podía cambiarlo todo, y corrió a su computadora para programar y hacer la prueba. Y ahí estaba, finalmente, la solución.

Fue la cereza de un pastel cocinado en conjunto, presentado en noviembre pasado en una revista de la Sociedad Americana de Óptica, donde incluso recibieron la distinción del editor, la cual se ha otorgado sólo al uno por ciento de las publicaciones, que ya suman más de 35 mil.

"Yo quiero recalcar que el trabajo es un 50-50", reitera González Acuña.

"Aprendimos muchísimo a trabajar en equipo y a tener confianza en el trabajo en equipo. Igual y por nuestra cuenta no sé si lo hubiéramos logrado; tal vez sí, tal vez no, tal vez años después. No sé, pero lo hecho, hecho está".


Cambio de paradigma
Con la solución analítica cerrada de la aberración esférica en la bolsa, prácticamente cualquier industria que se valga de lentes se verá beneficiada con una reducción drástica en los procesos de diseño y, consecuentemente, en los costos.

Esto va más allá de telescopios y microscopios, pues también en láseres, endoscopios, teléfonos celulares y hasta computadoras hay lentes, por lo que este hallazgo contribuirá, entre otras áreas, a la medicina, la biología, la física, las telecomunicaciones y la informática, con mejores equipos de cómputo, más rápidos y con más memoria.

¿Qué hace falta? Tan sólo comenzar a aplicar la nueva fórmula en el desarrollo óptico, lo cual puede tomar un tiempo debido a un natural escepticismo inicial, puesto que la comunidad está acostumbrada a ciertos procesos que, aunque más laboriosos, han resultado efectivos a lo largo de los años. Pero, el joven ingeniero confía en que aceptarán el nuevo paradigma.

"Sé que hay dos empresas de diseño de software que están interesadas", comparte González Acuña, quien actualmente estudia el doctorado en Nanotecnología en el Tec, además de la licenciatura en Matemáticas en la Universidad Abierta y a Distancia de México.

"Estoy seguro que tarde o temprano se va a producir, ya se está despertando el interés".

Por lo pronto, la ecuación conseguida ha permitido abordar nuevos problemas acerca de otro tipo de aberraciones ópticas.

En particular, junto con su asesor del doctorado, Julio Gutiérrez, busca erradicar tanto la aberración esférica como la comática para dar pie a un sistema planático donde esté garantizada una calidad altísima.

"Eso sí sería un golpe muy fuerte a la hora de concepción y entendimiento de lo que es una lente y el diseño de las lentes", adelanta. "(Sería) una hija legítima de la solución que presentamos Alejandro y yo".


'México sí puede'
Al haber conseguido una solución inédita, y con ello inscribirse en los anales de la ciencia, Rafael González Acuña y Alejandro Chaparro son prueba de que sí se puede desarrollar conocimiento científico en el País.

"En México, la cosa no es fácil para la ciencia, como para muchísimas cosas. Pero, a veces siento que eso se presta para el pretexto de que no se puede hacer nada", expresa González Acuña, becario del Conacyt.

Esos medios limitados con los que lograron este hito son el trampolín que los ha puesto en la mirada científica internacional.

González Acuña fue invitado a la Escuela de Verano de Wolfram por haber utilizado en su trabajo el software de cálculo simbólico Mathematica, concebido por el científico británico Stephen Wolfram. También, consiguió una beca de diseño e ingeniería óptica con la Sociedad Internacional para la Óptica y Fotónica.

Todo esto gracias a un arduo trabajo que ocupó páginas en diarios de Zimbabue, Rusia, Irán, Estados Unidos, Europa y casi toda América Latina.

"Nunca creímos que íbamos a tener tanto impacto, pero sabíamos que tenía el potencial por los nombres detrás de la historia", apunta el ingeniero.