La Imagen Captura La Doble Naturaleza Espeluznante De La Luz Por Primera Vez

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Por primera vez, los científicos han visto que la luz se comporta como una onda y como una partícula, una consecuencia extraña de la mecánica cuántica.

Es una ola Es una partícula. Son ambos.

Los científicos han sabido durante mucho tiempo que la luz puede actuar como una partícula u onda, según el experimento. Pero por primera vez, los científicos han captado una visión de la luz que actúa como una onda y como partículas al mismo tiempo. Este extraño comportamiento es una consecuencia de la mecánica cuántica, reglas extrañas de la física que gobiernan el comportamiento de las partículas subatómicas.

"Este experimento demuestra que, por primera vez, podemos filmar la mecánica cuántica, y su naturaleza paradójica, directamente", dijo en un comunicado el coautor del estudio Fabrizio Carbone, investigador de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza.

El comportamiento espeluznante fue capturado en la cámara utilizando un microscopio ultrarrápido.

Doble naturaleza

Desde principios de 1900, los científicos han sabido que la luz tenía una doble naturaleza. Por ejemplo, si los científicos dirigen un haz de luz a una pantalla con una rendija abierta, la luz se comporta como una corriente de partículas, una única línea de brillo. Pero si dos ranuras están abiertas, la luz actúa como una onda y atraviesa ambas aberturas simultáneamente, creando un patrón característico de franjas oscuras y claras, llamado patrón de interferencia. Este patrón se produce porque los picos en la onda de luz en un punto a veces se suman a los valles en la onda en otros puntos, creando regiones de oscuridad, mientras que los lugares donde se intersecan dos picos crean puntos de brillo extra. [Física retorcida: 7 hallazgos alucinantes]

Pero en los experimentos de doble rendija, la naturaleza de onda y partícula de la luz se demuestra en dos configuraciones experimentales separadas, no al mismo tiempo.

Para captar esta dualidad de onda de partícula en tiempo real, Carbone y sus colegas dispararon un rayo de luz láser a los electrones cargados dentro de un cable de nanoescala, lo que dio a las partículas cargadas un aumento de energía. Este golpe de energía provocó que las partículas vibraran, lo que, a su vez, creó un campo electromagnético que obligó a la luz a ir y venir a lo largo del cable.

Cuando las dos ondas que viajaban en direcciones opuestas chocaron, formaron una onda estacionaria.

A partir de ahí, el equipo de investigación disparó electrones al cable. Cuando los electrones se acercaron al cable, los electrones chocaron con las partículas de luz, o fotones, en la onda estacionaria, que luego cambió la velocidad de los electrones. Pero los fotones cambiaron de velocidad (aceleraron o disminuyeron la velocidad) en cantidades finitas llamadas cuantos o "paquetes" de energía, de acuerdo con la declaración. Estos paquetes de energía muestran que la luz actuaba como una partícula.

Debido a que toda la interacción fue captada en imágenes por un microscopio electrónico ultrarrápido, los cambios rápidos en la velocidad de los electrones se capturaron en tiempo real.

Los hallazgos fueron publicados ayer (2 de marzo) en la revista Nature Communications.

Sigue a Tia Ghose en Gorjeo y Google+. Siga WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook y Google+. Publicado originalmente en WordsSideKick.com.


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