Imagen inédita muestra a la luz como partícula y onda al mismo tiempo

Si te remites a las clases de física de la educación secundaria, seguramente recordarás aquella información extraña de que la luz se comporta como partícula y onda. Cuando la luz ultravioleta impacta una superficie metálica, provoca una emisión de electrones. Albert Einstein fue el responsable por dar explicación a ese efecto “fotoeléctrico” proponiendo que la luz – que se pensaba era apenas una onda – también es un flujo de partículas.

dualudad luz onda particula

Pese a que una gran variedad de experimentos nos hayan permitido observar con éxito tanto el comportamiento de partícula como el de onda de la luz, nadie nunca había sido capaz de observar los dos al mismo tiempo.

Actualmente, científicos de la École polytechnique fédérale de Lausanne, en Suiza, encabezados por Fabrizio Carbone, lograron capturar la primera imagen en la historia de la luz en este comportamiento doble. El innovador trabajo se publicó en la revista Nature Communications.

 

El proceso.

El equipo se valió de electrones para forman una imagen de la luz. El experimento fue configurado de la siguiente forma: un pulso de luz láser fue disparado en un diminuto nanocable metálico. El láser agregó energía a las partículas cargadas en el nanocable, haciéndolas vibrar. La luz viaja a lo largo de este minúsculo cable en dos posibles direcciones, como los autos en una carretera. Cuando las ondas que viajan en direcciones opuestas chocan, forman una nueva onda que parece estar de forma permanente en su sitio. En el experimento, esta onda estacionaria se convirtió en la fuente de luz, irradiando alrededor del nanocable.

En este punto se valieron de un truco: los científicos dispararon un flujo de electrones cerca del nanocable, utilizándolo para formar la imagen de la onda estacionaria de luz. Como los electrones interactúan con la luz confinada en el nano cable, acelerando o desacelerando. El equipo fue capaz de visualizar estos cambios en la velocidad con un microscopio de imagen ultrarrápida, esta onda estacionaria actúa como una impresión digital de la naturaleza ondulatoria de la luz.

Aunque este fenómeno muestre la naturaleza ondulatoria de la luz, simultáneamente también muestra su aspecto de partícula. A medida que los electrones pasan cerca de la onda estacionaria de luz, “golpean” partículas de luz, los fotones. Como se mencionó anteriormente, eso afecta su velocidad, acelerando o desacelerándolos. Este cambio en la velocidad aparece como un intercambio de energía entre fotones y electrones. La simple existencia de estos “paquetes de energía” muestra a la luz sobre el nanocable comportándose como una partícula.

“Este experimento muestra que, por primera vez en la historia, podemos filmar la mecánica cuántica – y su naturaleza paradoxal – directamente “, dice Carbone.

La importancia de este trabajo va más allá de la ciencia fundamental, hacía posibles aplicaciones tecnológicas en el futuro. “Ser capaz de formar una imagen y controlar fenómenos cuánticos a escala manométrica abre una nueva vía para la computación cuántica”, explica Fabrizio Carbone.  – Phys

Ciencia

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  • Rafita Mar 6, 2015

    Voy a renegar de todo y de todos, odio a todos. ¡¡Estoy en desacuerdo con todos!!… Na, no es cierto, sólo estaba imitando a algunos que se meten a comentar jejeje. Saludos a todos y buen fin de semana.

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