La naturaleza ondulatoria de la luz

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Una pregunta que parece tan simple como “¿Qué es la luz?” ha intrigado a los científicos durante siglos. En 1675, Isaac Newton manifestó que la luz era una corriente de partículas diminutas. Si rival, el físico holandés Christiaan Huygens, sugirió por su parte que podría tratarse de una onda, pero las teorías de Newton solían ser preponderantes debido, en parte, a su prestigio y fama.

Cerca de 1800, el investigador inglés Thomas Young, célebre también por sus trabajos para descifrar la piedra Rosetta, inició una serie de experimentos que respaldaban la teoría ondulatoria de Huygens. En una variante moderna del experimento de Young, un láser ilumina por igual dos rendijas paralelas en una superficie opaca. El patrón de interferencias que genera la luz cuando atraviesa las dos rendijas se aprecia proyectado sobre una pantalla más alejada. Young utilizó argumentos geométricos para demostrar que la superposición de ondas luminosas procedentes de las dos hendiduras explicaba la serie de franjas de luz y oscuridad alternas y equidistantes que se observaban y que representaban interferencia constructiva y destructiva respectivamente. Se puede considerar que este patrón en la luz es similar al que se produce en la propagación de las olas formadas por el lanzamiento de dos piedras a un lago, que se entrecruzan a veces anulándose y otras veces multiplicándose para formar olas más pronunciadas.

Si realizamos el mismo experimento con un haz de electrones en lugar de con luz, el dibujo de la interferencia resultante es parecido. La observación resulta interesante porque, si los electrones se comportaran sólo como partículas, simplemente veríamos dos manchas brillantes correspondientes a cada una de las dos hendiduras.

Actualmente sabemos que el comportamiento de la luz y de las partículas subatómicas puede ser incluso más misterioso. Cuando se proyectan electrones de uno en uno a través de las hendiduras, se produce un patrón de interferencia similar al de las ondas cuando pasan por las dos ranuras al mismo tiempo. Este comportamiento rige en todas las partículas subatómicas, no sólo en los fotones (partículas de luz) y los electrones, sugiriendo la presencia de una misteriosa combinación de comportamiento corpuscular y ondulatorio en la luz y las partículas subatómicas; lo que no es más que una faceta de la revolución de la mecánica cuántica de la física.

Fuente: El libro de la Física – Clifford A. Pickover

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