È stato risolto Il problema dell’aberrazione sferica

Il modello analitico realizzato dal fisico messicano Rafael G. González-Acuña è la soluzione che permetterà di costruire un obiettivo otticamente perfetto. Oltre al miglioramento delle prestazioni nella fotografia, consentirà agli scienziati di usufruire di strumenti in grado di produrre immagini sempre più accurate aprendo la strada a possibili nuove scoperte.

Quando un’immagine viene proiettata attraverso una lente sferica questa subisce una distorsione e di conseguenza la qualità della stessa diminuisce. Le lenti e gli specchi curvi sono realizzati con superfici sferiche poiché di più facile costruzione rispetto a quelle non sferiche, ma questo porta ad una qualità minore dell’immagine.

In una lente perfetta e senza distorsioni i raggi di luce vengono focalizzati tutti in un unico punto.

In una lente con superficie sferica i fasci di luce più lontani dall’asse vengono focalizzati ad una distanza differente rispetto quelli più centrali: questa deviazione si ripercuote sulla nitidezza dell’immagine proiettata producendo così il fenomeno di aberrazione sferica.

 

Questo fenomeno ottico fu scoperto duemila anni fa dal matematico greco Diocle, ma nessuno riuscì a risolvere il problema, nemmeno Newton. La questione fu formalizzata nel 1949 in quello che divenne noto nella comunità scientifica come il problema Wasserman-Wolf, ma nessuno ancora era riuscito a risolverlo. Almeno fino ad oggi.

Con le tecniche attuali e l’utilizzo di lenti arrotondate solo su un lato (asferiche) è possibile minimizzare l’effetto, ma il costo di realizzazione è altissimo e comunque i risultati ottenuti non sono perfetti. La calibrazione di tali lenti, infatti, dipende da un calcolo impreciso.

Ora la soluzione del problema teorizzata da González-Acuña con una formula matematica abbastanza complicata, permette di ottenere un risultato preciso con un tasso di successo del 99,99 percento. Nell’estratto dell’articolo si legge che data una prima superficie di forma libera, la formula fornisce l’equazione della seconda superficie che permette di correggere l’aberrazione sferica.

Le implicazioni di questa soluzione sono straordinarie e possono migliorare notevolmente la tecnologia utilizzata in telescopi, microscopi e macchine fotografiche.

Con questa nuova soluzione si potranno ottenere immagini nitide e uniformi.

La scoperta e l’equazione che ne descrive la soluzione è stata pubblicata da González-Acuña, fisico messicano e studente di dottorato presso il Tecnológico de Monterrey in Messico sulla rivista Applied Optics con l’aiuto dei ricercatori Alejandro Chaparro Romo e Julio Gutiérrez Vega.

 

• Mexican Physicist Incredibly Solves 2,000-Year Old Ancient Lens Problem  (interestingengineering.com)