Imagen captura por primera vez la fantasmagórica luz dual de la naturaleza

Primera fotografía de la luz como onda y partícula al mismo tiempo

Es una onda. Es una partícula. Es... ambos. Los científicos han sabido por mucho tiempo que la luz puede actuar como una partícula o una onda, dependiendo del experimento. Pero por primera vez los científicos han capturado una visión de la actuación la luz como una onda y partícula al mismo tiempo. Este extraño comportamiento es una consecuencia de la mecánica cuántica, extrañas reglas de la física que rigen el comportamiento de las partículas subatómicas. "Este experimento demuestra que, por primera vez en la historia, podemos filmar la mecánica cuántica - y su naturaleza paradójica - directamente", dijo en un comunicado el coautor del estudio, Fabrizio Carbone, un investigador de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, en Suiza. El espeluznante comportamiento fue capturado en cámara utilizando un microscopio ultrarrápido. Naturaleza dual Desde principios de la década de 1900 los científicos han sabido que la luz tenía una naturaleza dual. Por ejemplo, si los científicos tienen como objetivo un haz de luz en una pantalla con una ranura abierta, la luz se comporta como una corriente de partículas - una sola línea de brillo. Pero si están abiertas dos rendijas, la luz actua como una onda y pasa a través de las dos aberturas simultáneamente, creando un patrón característico de franjas claras y oscuras llamado un patrón de interferencia. Este patrón se debe a que los picos de la onda de luz a veces se suman en un punto a los valles de la onda en otros puntos, creando zonas de oscuridad, mientras que los lugares donde se cruzan dos picos crean puntos extra-brillantes. Pero en los experimentos de la doble rendija se demuestra la naturaleza de onda y partícula de luz en dos configuraciones experimentales separadas, no al mismo tiempo. Para la captura de esta dualidad partícula-onda en tiempo real, Carbone y sus colegas dispararon un haz de luz láser en electrones cargados dentro de un alambre a nanoescala, dando a las partículas cargadas con un aumento de energía. Esta protuberancia de energía causó que las partículas vibrasen lo que, a su vez, creó un campo electromagnético que obligó a la luz a ir y venir a lo largo del alambre. Cuando chocaron las dos ondas que viajaban en direcciones opuestas, formaron una onda estacionaria. A partir de ahí, el equipo de investigación disparó electrones en el alambre. Cuando los electrones se acercaron al alambre, los electrones tropezaron con las partículas de luz, o fotones , en la onda estacionaria, que entonces cambiaba la velocidad de los electrones. Pero la velocidad de los fotones cambió (acelerado o ralentizado) en cantidades finitas llamadas cuantos o "paquetes" de energía, según el comunicado. Estos paquetes de energía muestran que la luz se comportaba como una partícula. Debido a que toda la interacción fue capturada en imágenes por un microscopio electrónico ultrarrápido, fueron capturados en tiempo real los rápidos cambios como el rayo en la velocidad del electrón. Los hallazgos fueron publicados el 2 de marzo en la revista Nature Communications: Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field