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La luz: ¿onda o partícula?

Con motivo de las actividades desarrolladas dentro de la Semana de la Ciencia de Madrid 2015, tuvimos la ocasión de charlar con Ángel S. Sanz, investigador Ramón y Cajal en el Instituto de Física Fundamental del CSIC. En su conferencia ‘Hágase la luz’, Ángel repasó de forma pormenorizada la evolución teórica sobre el comportamiento de la luz a través de la mecánica cuántica. Después hablamos con él para que nos iluminase sobre este fenómeno tan cotidiano y a la vez tan misterioso que es la luz.

Historia de la luz

La historia de la luz ha recorrido un gran camino desde el inicio de los tiempos cuando los hombres se empezaron a preguntar por ella. Dos corrientes dominaron su estudio: por una parte aquellos que pensaban que se trataban de partículas, pequeñas bolsitas que juntas creaban la luz, y por el otro lado se encontraban los que aseguraban que se trataba una onda parecidas a las que se crean en la superficie del agua. Finalmente resultó que ambos tenían razón.

double-slit-experiment-large1A lo largo de los años, han sido muchos los físicos que han tratado de explicar qué es la luz. A pesar de que Newton siempre defendió la idea de la luz como partículas, su famoso experimento del prisma demostró que se trataban de ondas. Al contrario de lo que muchos piensan, fue el efecto fotoeléctrico lo que hizo ganar a Einstein el premio nobel y no la teoría de la relatividad. La labor de James Clerck Maxwell fue poner en fórmulas lo que ya había descubierto Michael Faraday, quién jamás aprendió matemáticas.

La física cuántica supuso uno de los avances más extraordinarios y a su vez complejos en el mundo de la ciencia. Max Planck fue uno de sus descubridores, quién, a principios del siglo XX investigó lo que ocurría en las regiones más microscópicas del universo. Fue a través de los fotones y la radiación que formuló la idea del “Quantum”, adentrando a la ciencia en uno de los mundos más caóticos y complejos hasta ahora encontrados, y que desafiaba tanto las leyes de Newton como la relatividad de Einstein.

Otros científicos como Schrödinger o Heisenberg ampliaron las nociones de Planck, y para su sorpresa descubrieron que la física cuántica dependía de quién la observase. Si imaginamos que una partícula es un coche que para llegar a su destino tiene que pasar por una u otra carretera, si lo observamos veremos que solo pasa por una de ellas, pero si le diésemos la espalda: ¡pasaría por las dos! Otra de las grandes revoluciones suponía que si quisiéramos saber donde se encuentra el coche, el cuentakilómetros desaparecería ante nuestros ojos, y si quisiéramos conocer la velocidad, lo que desaparecería sería el paisaje.

¿Imaginas que si te encontrases en Australia y un amigo tuyo en Japón pudieses saber exactamente lo que está pensando el otro? Algo parecido ocurre en el entrelazamiento cuántico, en el que dos partículas pueden estar unidas y saber lo que hace la otra incluso si una está en la tierra y otra en la galaxia Andrómeda.

La física cuántica está camino de convertirse en el futuro de la tecnología, y las primeras pruebas de ordenadores cuánticos ya están en marcha como el D-Wave 2X comprado por la NASA.

El último gran rescoldo de la física en la que miles de científicos llevan trabajando durante décadas es la llamada teoría-M o teoría del todo, en la que campos que ahora parecen tan diferentes cómo la relatividad, la física clásica y la física cuántica se unan en una sola teoría que explique nuestro universo. Einstein, Hawkings o los científicos la teoría de cuerdas han dedicado mucho trabajo a ello, pero aún no han encontrado la respuesta.

*Te recomendamos ver la historia completa haciendo click sobre el vídeo

Semana de la Ciencia Madrid 2016

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