Ésta es la imagen histórica de la luz como onda y partícula

Coincidiendo con la celebración del Año Internacional de la Luz en 2015, se ha hecho pública una fotografía histórica esperada desde 1924. Se trata de la demostración gráfica del concepto de la luz como onda y partícula, una hipótesis planteada por primera vez por el científico Louis-Victor de Broglie.

A principios del siglo XX, existía una fuerte discusión en el ámbito de la física. Albert Einstein habíaCon estas apps mantendrás a raya el consumo de energía`´´`´`´´`´ la naturaleza cuántica de la luz mediante el célebre efecto fotoeléctrico. Es decir, el investigador proponía que la luz estaba formada por pequeños paquetes (luego conocidos como fotones), por lo que las ondas electromagnéticas se comportaban como partículas.

La teoría de Louis de Broglie marcó un punto de inflexión

¿Podía funcionar este mecanismo al revés? Es decir, ¿era posible que una partícula material pudiese tener el mismo comportamiento que una onda? De Broglie propuso en su tesis doctoral que pudiera darse la existencia de la luz como onda y partícula al mismo tiempo:

Toda la materia presenta características tanto ondulatorias como corpusculares comportándose de uno u otro modo dependiendo del experimento específico.

Su hipótesis sería confirmada tres años después mediante el experimento de la doble rendija de Young. Antes del trabajo de Broglie, numerosos científicos habían logrado demostrar que la luz interacciona con la materia únicamente mediante estos paquetes cuantizados antes mencionados.

Click here to view the video on YouTube.

Las ideas de Louis-Victor de Broglie pasaron inicialmente desapercibidas. Sin embargo, sus postulados sobre la luz como onda y partícula marcaron un verdadero punto de inflexión en la historia de la física. Tanto es así que el investigador recibiría el Premio Nobel en 1929. En 1937, los científicos Thomson y Davisson compartieron el galardón por su trabajo experimental en el que demostraban las ideas de Louis de Broglie.

Una fotografía esperada durante años

Investigadores de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne han logrado ahora captar por primera vez a la luz como onda y partícula. Esta histórica imagen ha sido posible gracias al uso de una nueva técnica, que utiliza electrones para capturar el movimiento de la luz.

luz como onda y partícula

Para ello, proyectaron pulsos de láser mediante nanocables. Las longitudes de ondas de luz se movieron en dos direcciones diferentes a lo largo del metal, como si se tratara de coches en una autopista. Cuando las ondas que viajan en direcciones opuestas se encuentran, forman una nueva onda que parece estar detenida. Esta onda estacionaria, a su vez, se convierte en la fuente de luz para el experimento.

¿Cuál es el truco? Los investigadores suizos decidieron disparar una corriente de electrones al nanocable, con el objetivo de captar una imagen de la onda estacionaria. De este modo obtuvieron la ‘huella dactilar’ de la luz en su comportamiento ondulatorio. Pero a la vez demostraron gráficamente la existencia de la luz como onda y partícula.

Click here to view the video on YouTube.

Y es que a medida que los electrones pasan cerca del nanocable, golpean a las partículas de la luz, los paquetes cuantizados más conocidos como fotones. Esto afecta a su velocidad, y esta variación se observa a su vez en el intercambio de paquetes de energía.

Como explica Fabrizio Carbone, “este experimento demuestra que, por primera vez en la historia, podemos filmar la mecánica cuántica -y su naturaleza paradójica- directamente”. Su trabajo, publicado en Nature Communications, revela una imagen histórica sobre la naturaleza dual de la luz, esperada desde principios del siglo XX.

Imágenes | EPFL, Real Napster (Pixabay)

Quizás también te interese

La entrada Ésta es la imagen histórica de la luz como onda y partícula aparece primero en Think Big.

Siguiente Noticia:
Noticia Anterior:

Comentarios