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Matemático mexicano revoluciona la forma de ver el mundo

Guillermo González logró resolver un problema de más de dos mil años: propuso una fórmula que calcula los valores para fabricar lentes sin aberración esférica

/ 10 de noviembre, 2019

Culiacán, Sinaloa.- Comía un pan con Nutella cuando la solución a un milenario problema de óptica saltó a su cabeza. Se trata del joven de 28 años Rafael Guillermo González Acuña, quien, tras 11 meses de trabajo intenso probando caminos entre ecuaciones y notaciones matemáticas, logró atar cabos para ver la luz y lograr un revuelo en el mundo de la óptica: una ecuación que permitirá fabricar infinidad de lentes sin aberración esférica de manera más sencilla.

El regiomontano actualmente es estudiante de doctorado en el Tecnológico de Monterrey, campus Monterrey, en la Escuela de Ciencias e Ingeniería, y desde el hallazgo ha publicado nueve artículos científicos encaminados a resolver problemas ópticos. Por su talento, en poco tiempo ha recibido muchas oportunidades en el mundo empresarial y académico internacional.

Su descubrimiento cambiará la forma en que el mundo ve las cosas.

De la cancha de futbol a la óptica
Rafael González se recuerda a sí mismo como un niño bastante inquieto al que le gustaba mucho jugar futbol y hacer deportes, su pasión por la cultura física lo ha acompañado a lo largo de su vida, pues en una amena videollamada para EL DEBATE compartió que durante años participó en maratones y, además, llegó a practicar calistenia.

El doctorando siempre se ha mantenido activo y en movimiento, tanto en lo físico como en lo intelectual; su viraje a la ingeniería se produjo al finalizar la preparatoria. Aunque realmente no tenía una idea clara de a qué se iba a dedicar, Rafael decidió ingresar a la carrera de Ingeniería Física. «Fue al final de la prepa, realmente no tenía muy definido qué hacer, pero pues vi los planes de estudio en el Tec de Monterrey y realmente no le entendí nada, pero se me hizo curioso. Y entrando ahí, pues, realmente me gustó mucho».

Cuenta que la manera en que se impartían las matemáticas en la Facultad de Ingeniería del Tecnológico fue determinante, y tuvo ahí maestros inspiradores como el doctor Julio Gutiérrez Vega, quien actualmente continúa siendo su asesor.

«Creo que las clases eran muy buenas, eran muy profundas, y como que siempre trataban de resaltar la belleza de las matemáticas y de la física intrínseca de los fenómenos naturales, y por eso me gustó muchísimo eso», destacó.

Una obsesión, milenario problema
El cómplice de que esta proeza matemática se llevara a cabo fue su compañero, amigo y asesor Alejandro Chaparro Romo, quien, según menciona el joven estudiante, ya llevaba aproximadamente tres años trabajando en resolver lo que se conoce como el problema de Wasserman-Wolf, nombrado así en honor a los investigadores que en 1949 se plantearan resolver la forma de eliminar el defecto de la aberración esférica en los lentes, pues se tenían registros que desde la antigua Grecia, siglo II antes de Cristo, había sido observado, y aunque ellos propusieron una manera analítica de abordarlo, no se había resuelto hasta nuestros días [ver cronografía].

Para el mexicano, la importancia de encontrar la fórmula matemática correcta radicaba en que esta les llevaría a conocer la forma adecuada que debe tener una lente para estar libre del defecto de aberración esférica. Se trataba de encontrar una solución teórica al problema mediante la cual se podrá agilizar y facilitar la fabricación de lentes.

«El beneficio es en elproceso de diseño de la lente. El proceso es muy largo y tedioso, porque es a base de prueba y error; o sea, se tiene una lente, se ve la calidad de la imagen, y si no es buena, o no se simula la calidad de la imagen, se cambia algún parámetro; y así hasta que se tiene, digamos, lo que se quiere ¿no? Con estas ecuaciones se tiene un proceso mucho más simple, porque es solo poner los valores en la fórmula», explica.

Sobre la posibilidad de abaratar costos, Rafael nos dijo que debería, pero es algo que depende de los intereses de los fabricantes.

¿Aberración esférica?
Es un tipo de aberración óptica que presentan lentes y espejos. En el libro Óptica básica, de Daniel Malacara Hernández, se explica que se le denomina así al resultado de los defectos en la imágenes producidas por las lentes, y que es intrínseco a las características de la lente y el comportamiento que tiene la luz al atravesar el material que las componen.

La aberración esférica es un tipo de aberración óptica que se origina en las lentes esféricas. Dada su forma, la luz atraviesa la lente en diferentes ángulos, de tal forma que no todos los ases de luz se concentran en el punto focal de la lente, quedando algunos lejanos al mismo, produciendo con ello una imagen dispersa, borrosa o poco nítida.

González comentó: «el problema que resolvimos es: cómo tiene que ser la forma de la lente. De tal suerte que la lente sea libre de aberración esférica y mejore la calidad de imagen».

Un problema difícil de abordar
Dadas las características del asunto, Rafael mencionó que al principio no tenía muchas aspiraciones de resolverlo, pues al estar revisando la literatura se dio cuenta de que en las maneras de abordarlo, no se estaban expresando las ideas de una forma adecuada y simple, «sentía que la notación o el paradigma que se utilizaba en el estándar no era más adecuado para expresar las ideas.

Las matemáticas son un lenguaje que te ayuda a expresar ideas de manera muy concreta, sentía que el enfoque o el paradigma que ellos utilizaban para expresar el fenómeno les hacía complicarse la vida», dijo, y explicó también que el problema resultaba ser como un laberinto con muchas puertas, pero ninguna salida. A veces olvidaba que ya había pasado por una alternativa y la elaboraba, pero a medio camino se daba cuenta de que ya había intentado por ahí. Lejos de desanimarlo, eso lo motivó a continuar; llegar a la respuesta se volvió un reto, pero también una obsesión.

El día del hallazgo
De la forma tan amena y relajada que lo caracteriza, el doctorando platicó que fue una mañana de junio del 2018, mientras se preparaba un pan con crema de avellanas, que una posible respuesta saltó entre sus ideas, así que fue corriendo hacia su cuarto para «correr» en su computadora la solución que se le había presentado en el programa Mathematica, de Wolfram Research, que hasta ese momento le había servido para probar las ecuaciones, intentando obtener una solución correcta.

«Pues salí disparado corriendo a mi cuarto. Lo programo, empiezo a brincar, hago todo un show, luego ya me calmo, me relajo, me pongo hasta un poco entre relajado y nervioso, checando para ver si está bien, porque no me quería desilusionar. Me doy cuenta de que sí está bien, le dije a Chaparro por Skype, y él igual hace todo un show, empieza a brincar y a maldecir también, y yo con él», dijo entre risas.

Una vez relajados, empiezan a corroborar exhaustivamente, hasta convencerse de que habían acertado.

La maniobra matemática que Rafael Guillermo había propuesto trataba de abordar el problema mediante álgebra de Clifford que, según describe María Carolina Spinel, del departamento de Física de la Universidad de Colombia, en el portal web bdigital, son un tipo de álgebra geométrica que «reúne y unifica conceptos geométricos de diferentes álgebras que han sido desarrolladas de manera independiente para expresar o describir determinadas relaciones geométricas con aplicaciones bien definidas en física», dado que las lentes son objetos tridimensionales que poseen una geometría característica, dilucidar la respuesta en este tipo de álgebra fue lo adecuado.

«Este cambio de paradigma, el expresarlo en álgebra de Clifford fue lo que nos dio el gol», expresó emocionado Guillermo.

Teléfonos microscopios
Rafael Guillermo González y Alejandro Romo deciden publicar en la revista Applied optics, de la Optical Society of America, donde el buen recibimiento de la propuesta fue contundente.

«Tuvimos la distinción del editor, que es prácticamente la que le dice el editor a sus lectores “tienes que leer este artículo”.

Es muy raro, Applied optics es una revista con mucha tradición, tiene alrededor de 35 mil trabajos publicados desde que empezó la primera edición y, bueno, de esos 35 mil trabajos, el 1 por ciento tiene la distinción del editor, pues entonces es como un filtro muy, muy difícil de pasar. La verdad, estos son tipos que llevan toda su vida haciendo óptica, y llenarles el ojo no es fácil», refirió González.

Tanto en México, Latinoamérica y el resto del mundo, el hallazgo dio lugar a múltiples reconocimientos y publicaciones; así como ofertas de empleo en universidades, internacionales para González, quien desde la publicación de su artículo desde el año pasado ha continuado trabajando en su proyecto de titulación; además, resaltó que recientemente se adentró en un proyecto con la Universidad de Oxford, Reino Unido, «estamos desarrollando un sistema para los teléfonos, hacerlos microscopios y poder tener microscopios en zonas marginadas», comentó de forma esperanzada, pues piensa que aplicar sus conocimientos a un proyecto sumamente humano permite darle sentido a sus logros.

Rafael se describe a sí mismo como un joven como cualquier otro, no le gustan mucho las cámaras, pero sí difundir el conocimiento. Tiene una sencillez arrolladora, posee muy buen sentido del humor y su manera de ser refleja una profunda espiritualidad. Él describe su situación actual como un regalo de Dios, a quien agradece.

Dedica su logro a la gente: «entre Alejandro y yo decidimos que no queríamos patentar el sistema o las ecuaciones, queríamos que fueran libres, porque creemos que el conocimiento libre le ha dado mucho a la humanidad; el software libre es una manera muy noble de bajar las diferencias entre ricos y pobres, o Estados desarrollados y Estados en vías de desarrollo, entonces a eso se los dedico, se los dedico a toda la gente», mencionó.

Para los futuros jóvenes matemáticos
El entrevistado se siente optimista de que estamos en un tiempo en el que, como nunca, tenemos acceso a la información, y está convencido de que «el interés tiene pies».

A pesar de nunca haber asistido a una Olimpiada de Matemáticas, el prodigio regiomontano piensa que el hecho de que los niños y jóvenes mexicanos estén destacando en esta área es sumamente relevante; considera importante que se apoye ese talento y que, independientemente de las Administraciones políticas, se vaya formando en nuestro país una base tecnológica para generar empleos.

Concentración en medio del ruido
Es claro que, siguiendo el ejemplo de Guillermo, para quien quiera adentrarse al camino o los laberintos de las ciencias, y particularmente de las matemáticas, se debe cultivar la concentración y la paciencia, y comenta que a veces es necesario aislarse para conseguir el objetivo.

El doctorando observa que actualmente existe la necesidad de los jóvenes de sentirse conectados, refiriéndose con ello al uso de las redes sociales.

«La concentración es una cualidad del ser humano que le ha dado las más grandes ideas, y no puede ser desapercibida por el sentirse conectado. Si uno quiere hacer grandes ideas, uno tiene que estudiarlas, digerirlas, masticarlas, y mucho tiempo de eso es en soledad», afirmó.

Piensa que en el caso particular de las matemáticas, son sumamente bellas, pero difíciles, y que quien continúa en el camino con ellas no es precisamente porque se les haga fáciles, sino porque le son interesantes.

Respecto al talento mexicano, comentó: «los mexicanos somos tan buenos como cualquier otro ser humano, biológicamente somos iguales, no estamos para ningunear a nadie, pero tampoco estamos para que nadie nos ningunee». González sabe que los mexicanos podemos, y es un firme creyente de que las matemáticas revelan su belleza a sus seguidores más pacientes.



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