El láser es un ejemplo de la aplicación de la ciencia básica a la tecnología y aplicaciones en los más diversos campos.
A finales del siglo diecinueve, cuando se pensaba que todos los problemas de la física estaban resueltos, se trató de explicar un fenómeno aparentemente de la máxima sencillez que es el espectro de emisión de un cuerpo caliente. Todos sabemos que al calentar un cuerpo éste emite radiación. Por ejemplo, al calentar una plancha a unos ciento cincuenta grados, podemos sentir que ésta emite cierta radiación que no es visible pero que podemos percibir acercando un poco la palma de la mano, se trata de radiación infrarroja. Si ahora colocamos un metal en el quemador de una estufa, éste fácilmente llegará a unos seiscientos grados y empezará a emitir radiación roja- amarilla pálida.
Si ahora pensamos en el filamento de tungsteno de una lámpara incandescente que típicamente se encuentra a unos dos mil grados, veremos que emite radiación azul. Si seguimos calentando un objeto a temperaturas mayores éste empezará a emitir radiación de cada vez más corta longitud de onda, i.e. azul, violeta, ultravioleta, etc. Presentar un modelo físico-matemático que explique estos resultados parecía muy sencillo, pero en realidad no fue así.
El físico que resolvió este problema, que llegó a conocerse como el problema de “la emisión de un cuerpo negro” fue Max Planck sin embargo su solución implica una hipótesis que parecía inaceptable, el hecho de que la energía debía de ser emitida en pequeños corpúsculos que fueron llamados “cuantos” de energía. La solución al problema del cuerpo negro fue posible, pero esto implicó la discontinuidad de la energía.
Inicialmente el mismo Planck no creía que la energía fuera discontinua y pensó que su solución matemática solo había sido un paso matemáticamente requerido pero cuya interpretación física no estaba clara. Muchos otros científicos tomaron la propuesta de Planck y lograron resolver nuevos problemas. Este fue el caso de Niels Bohr quien utilizó la hipótesis de cuantización de la energía de Planck para explicar el espectro emitido por átomos. Su solución sorprendió al mundo.
Posteriormente Albert Einstein utilizó la hipótesis de cuantización de energía para explicar el efecto fotoeléctrico. Finalmente, el mismo Planck reconoció que lo la cuantización de la energía es algo real que ocurre en el mundo que nos rodea. Esta idea fue también la base para explicar los procesos fundamentales en la operación de un láser que son: emisión estimulada, emisión espontánea y absorción.
Pronto el láser se convirtió en una realidad y sus aplicaciones médicas, industriales, científicas no dejan de sorprendernos. Este instrumento es un claro ejemplo de cómo la ciencia básica llega a tener repercusiones de extraordinaria importancia por sus aplicaciones.