Schawlow, Arthur Leonard (1921-1999).
Físico estadounidense nacido en Mount Vernon (Nueva York) el 5 de mayo de 1921 y fallecido en Palo Alto (California) el 18 de abril de 1999. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física -que compartió con su compatriota Nicolas Bloembergen (1920- ) y con el sueco Kai Siegbahn (1918- )- en 1981, "por su contribución al desarrollo de la espectroscopía de los rayos láser".
Su padre fue un emigrante ruso de origen letón, que había abandonado su Riga natal para estudiar ingeniería en la ciudad alemana de Darmstadt. De allí, sin llegar a concluir sus estudios, viajó a Nueva York para visitar a un hermano suyo, y decidió quedarse en los Estados Unidos de América, donde conoció a una joven canadiense con la que contrajo matrimonio.
En 1924, cuando el pequeño Arthur Leonard sólo contaba tres años de edad, toda la familia Schawlow se trasladó a la ciudad canadiense de Toronto, de la que era originaria la madre. Allí completó su formación académica elemental, desarrollada en la Escuela Primaria de Winchester, en la Normal Model School y, finalmente, en el Instituto Vaughan Road.
Durante este periodo de aprendizaje, el joven Arthur se interesó vivamente por los saberes científicos y tecnológicos, y mostró una especial capacidad para la electricidad, la mecánica y la astronomía. Quiso, pues, ingresar en la Universidad de Toronto para cursar una carrera de ingeniería; pero, en plena depresión económica internacional, y con los menguados recursos que generaba su progenitor -un modesto agente de seguros-, ni él ni su hermana Rosemary tenían la menor oportunidad de costearse unos estudios universitarios.
Fueron, precisamente, estas dificultades económicas las que le orientaron hacia el ámbito de la Física, ya que entonces no existían en Toronto becas para acceder a las carreras de Ingeniería, pero sí las había para los estudios de Artes, Letras, Física y Matemáticas. Su hermana consiguió una ayuda para cursar la carrera de Literatura Inglesa, y él obtuvo la beca que le permitió ingresar en la Facultad de Física, donde pronto descubrió que estaba más capacitado para el estudio de conceptos y el desarrollo de métodos y teorías (labor específica de un físico) que para los cálculos y diseños que se exigen a un ingeniero.
A partir de 1941, con la implicación directa de Canadá en la II Guerra Mundial (1939-1945), Arthur Leonard Schawlow abandonó momentáneamente sus estudios para servir a sus conciudadanos, primero en calidad de profesor de Física que aleccionaba a los mandos militares en la Universidad de Toronto, y luego como técnico especializado en radares y transmisiones (llegó a desarrollar una valiosa antena en una fábrica de radares).
Al término de la conflagración bélica, el joven Schawlow reanudó sus estudios en la Universidad de Toronto, donde se topó con dos maestros que habrían de ser determinantes en su especialización: Malcolm F. Crawford y Harry L. Welsh. Ambos estaban centrados en el estudio de la espectroscopia óptica, parcela de Física que se convirtió en el tema central de la tesis de doctoral del futuro premio Nobel.
Tras haber obtenido el título de doctor en 1949, Arthur L. Schawlow pasó a ampliar sus estudios postdoctorales a la Universidad de Columbia (Nueva York), donde tuvo la fortuna de incorporarse a un equipo de investigadores plagado de futuros premios Nobel, dirigido por el gran físico norteamericano -aunque de origen polaco- Isidor Isaac Rabi (1898-1988). Entre sus jóvenes amigos y condiscípulos estaba Charles Hard Townes (1915- ), encargado del desarrollo de un ambicioso proyecto sobre rayos máser y láser, por el que habría de ser galardonado por la Academia Sueca en 1964. Schawlow se sumó al equipo de Charles, aprendió mucho a su lado, colaboró con él en la redacción de la obra Espectroscopía con microondas (1955) y acabó por casarse, en 1951, con Aurelia, la hermana de su amigo y colega de investigación. Su vida familiar estuvo signada por la fatalidad, pues al nacimiento de un hijo autista se sumó, años después, la muerte de Aurelia -que era una destacada mezzo soprano- en un accidente de automóvil.
Durante aquel fecundo período de colaboración, Townes y Schawlow diseñaron el máser, un aparato precursor de los láseres, que era capaz de amplificar la luz de las microondas con extraordinaria intensidad. Poco después, el físico de Mount Vernon dejó la Columbia University para incorporarse a la compañía Bell Telephone Laboratories, a la que permaneció ligado por espacio de diez años (1951-1961). En su nuevo centro de trabajo, Schawlow se especializó en el estudio de la superconductividad y en ciertos aspectos de la resonancia relacionados con la Física nuclear, al tiempo que colaboraba con su cuñado, aprovechando el tiempo libre de los fines de semana, en la redacción de la obra mencionada en el parágrafo anterior. Tras la publicación de esta obra, Schawlow volvió a trabajar con Townes en la ampliación de los principios del máser a longitudes de onda mucho más cortas, con la intención de conseguir lo que entonces llamó el máser óptico, hoy conocido -tras la incorporación de muchos avances- como láser.
Arthur Leonard Schawlow regresó a la Universidad de Columbia en 1960, ahora en calidad de profesor visitante. Un año después, se incorporó a la plantilla docente de la Universidad de Stanford, donde fue director del Departamento de Física entre 1966 y 1970. Allí contó con la colaboración de brillantes colegas y alumnos de doctorado que le ayudaron a desarrollar sus cada vez más perfeccionados aparatos de espectroscopía láser. Una vez jubilado, continuó impartiendo clases en Stanford en calidad de profesor emérito.
Miembro de la U. S. National Academy of Sciences y de la American Academy of Arts and Sciences, y presidente de la Optical Society of America (1975) y de la American Physical Society (1981), Schawlow ha sido investido doctor honoris causa por las Universidades de Gante (Bélgica, 1968), Toronto (Canadá, 1970) y Bradford (Reino Unido, 1970), y nombrado profesor honorario de la East China Normal University (Shanghai, 1979). Entre los muchos galardones y distinciones que jalonan su dilatada trayectoria profesional, figuran, además del Nobel, la Medalla Stuart Ballantine (1962), la Medalla y el Premio Thomas Young (1963), el Premio Morris N. Liebmann (1964), el nombramiento como "Científico del Año en California" (1973), la Medalla Frederick Ives (1976) y el Premio Internacional Marconi (1977).
La espectroscopía láser
La mayor parte de las aportaciones científicas de Schawlow se ubica en los ámbitos de la electrónica cuántica y la superconductividad. Desarrolló un preciso método que permitía eludir el efecto Doppler sufrido por las radiaciones a causa del movimiento de los átomos o moléculas sobre los que inciden, lo que a su vez da lugar a la medición exacta de las longitudes de onda absorbidas por el átomo de hidrógeno, así como a la determinación precisa de sus niveles energéticos. Así es posible fijar un valor más exacto de la constante universal de Rydberg (1854-1919).
En otras palabras, Schawlow descubrió que, cuando un haz de láser de alta energía impacta sobre los átomos y las moléculas de determinadas substancias, se produce una absorción de ciertas frecuencias, tras la cual cabe volver a analizar el haz para obtener un nuevo espectro. El científico de Mount Vernon perfeccionó luego las técnicas espectroscopias de alta resolución (como la de saturación y la de polarización), que, entre otras cosas, permiten determinar los valores de algunas constantes como la velocidad de la luz, o la citada constante de Rydberg.
JRF
