Congelaron la luz un minuto

mNi cuando las aguas del Mar Rojo se separaron. Físicos en la Universidad Técnica de Darmstadt lograron algo que se creía imposible hasta ahora: detener la luz por cerca de un minuto.

Y aunque hace unos años se había logrado detener unos instantes, ahora los físicos encabezados por Thomas Halfmann del Instituto de Física Aplicada no solo la pararon sino que pudieron salvar por un minuto las imágenes que eran transferidas por el pulso de luz en un cristal, un millón de veces más tiempo que lo que se había logrado.

El logro fue realidad mediante una combinación de métodos muy conocidos en ese campo. El resultado tendría aplicaciones prácticas en los sistemas futuros de procesamientos de datos que operan con luz.

Para detener la luz, los científicos usaron un cristal parecido al vidrio con baja concentración de iones (átomos cargados eléctricamente) del elemento praseodimio. El conjunto experimental también incluyó dos rayos láser. Uno es parte del la unidad de desaceleración mientras que el otro es el detenido. El primero, rayo de control, cambia las propiedades ópticas del cristal: los iones cambian entonces la velocidad de la luz en alto porcentaje. El segundo rayo, el que será detenido, entra en contacto con el nuevo medio del cristal y láser y es desacelerado adentro. Cuando los físicos apagan el rayo de control al mismo momento que el otro está dentro del cristal, el rayo desacelerado se detiene.

Para ser más exactos, la luz se convierte en una especie de onda atrapada en el cristal. Esto se puede explicar así:

Los iones de praseodimio son orbitados por electrones y se comportan como una cadena de imanes: si usted mueve uno, el movimiento debido a las fuerzas magnéticas se propagan en la cadena como una onda. Como los científicos llaman spin al magnetismo de los electrones, una onda spin se forma en la misma manera cuando congela un rayo láser. Esta es una reflexión de la onda de luz del láser. De esta manera los investigadores pudieron almacenar imágenes como las de un patrón de rayas hecho de la luz láser dentro del cristal. La información puede ser leída de nuevo encendiendo de nuevo la luz de control.

La idea del equipo es intentar almacenar la luz por más tiempo, quizás una semana, y lograrlo con una longitud de onda mayor alcanzando una tasa más eficiente de transferencia de datos.

No es sencillo para el común de los mortales, pero suena bien: detener la luz.

La increíble orientación de la hormiga del desierto

Uno de los tantos misterios de la naturaleza es el regreso a casa de las hormigas del desierto. ¿Cómo, cuando salen por comida, hallan su camino al nido?

Ellas siempre encuentran el sendero a casa aunque solo esté marcado por una señal magnética, una vibración o dióxido de carbono.

Se han adaptado a una vida en un ambiente hostil que solo provee escasas señales para orientarse. Fuera de las pistas visuales y los olores, las hormigas utilizan la polarización de la luz solar como una brújula y cuentan sus pasos para regresar a salvo tras buscar alimento.

En un experimento con hormigas del género Cataglyphis en su hábitat natural en Túnez y Turquía, científicos del Max Planck Institute por Chemical Ecology en Jena (Alemania) descubrieron que las hormigas puedan usar tanto señales magnéticas y vibratorias para hallar el camino al nido, un pequeño agujero en el piso del desierto.

Además, el dióxido de carbono (CO2) producido por las compañeras de nido al respirar también les ayuda a localizar la entrada al nido.

Habilidades de navegación que demuestran la enorme adaptación de estas hormigas a un ambiente inhóspito.

Uno de los mecanismos más notables y fascinantes es la integración de procedimientos que usan para orientarse. Combina contar los pasos luego de salir del nido y determinar la dirección mediante polarización de la luz del Sol. Aunque se trata de un mecanismo sorprendente, puede provocar errores. Por eso usan señales para hallar sin equivocación el sendero a casa: las pistas visuales y las olfativas son importantes.

Para estos insectos, encontrar la ruta de regreso al nido es asunto de vida o muerte: si ingresan por error a otro nido, pueden ser atacadas y muertas.

Aunque se ha sabido que emplean también señales vibratorias para comunicarse, cada vez es más creíble la hipótesis de que, tal como los pájaros, se orientan por el campo magnético de la Tierra.

Los científicos del Max Planck comprobaron que se valen del medio vibratorio y del magnetismo ante la ausencia de otras marcas. “Nos sorprendimos al ver que es así”, dijo Cornelia Buehlmann, estudiante de doctorado, quien desarrolló los experimentos con C. noda.

No es la única sorpresa. El dióxido de carbono producido por la respiración de las hormigas es una pista olfativa siempre presente en la boca de los nidos. Las hormigas de la especie Cataglyphis fortis usan la fumarola de CO2 para hallar el nido, como se demostró en experimentos en Túnez. No se entiende cómo encuentran el suyo, si de todos los nidos sale ese gas.

Esta alternativa, sin embargo, no es la que más emplean. La siguen solo cuando la integración de procedimientos (luz polarizada más conteo de pasos) les dice que su casa está cerca.

Formas increíbles de salir adelante en donde pocos se aventurarían a vivir.

Foto de hormigas del desierto, género Cataglyphis