¿Luz, onda o partícula?

Isaac Newton sostiene que la luz está hecha de granos, mientras que el holandés Christian Huygens sostiene que está hecha de ondas. Los corpúsculos son entidades puntuales, en el sentido de que son pequeños puntos materiales, ubicados en una región muy restringida del espacio, como granos de arena cuyo tamaño tendería a cero. Describen trayectorias claras en el espacio a lo largo de las cuales, en cualquier instante, su posición y velocidad están claramente determinadas. Las ondas, por el contrario, no están ubicadas con precisión; ocupan, si no todo el espacio, al menos una cierta extensión espacial.

¿Qué distingue a las ondas de los corpúsculos?

Una segunda cosa distingue las ondas de los corpúsculos. Las ondas no transportan nada, mientras que los corpúsculos se transportan solos. Para que se entienda mejor, esta frase ambigua merece una ilustración esclarecedora: si estiramos una cuerda y luego sacudimos uno de sus extremos, generamos una onda que se propaga a lo largo de la cuerda sin que la cuerda abandone nuestra mano para correr tras la cuerda. mientras que si lanzamos un cuerpo material con la mano, por ejemplo un guijarro, siempre llega un momento en que deja de estar en contacto con la mano y se mueve solo en el espacio.

Piensa en las olas en un estanque

Última diferencia, que será crucial para el resto de la historia: las ondas son capaces de “superponerse”, es decir, de sumarse entre sí. Considere las olas que podemos crear en un estanque. Si agitamos un palo en el agua en un lugar determinado, creamos un sistema de ondas concéntricas a partir de él. Si agitamos el palo en otro lugar, creamos otro sistema de ondas centrado en ese otro lugar. Si agitamos simultáneamente un palo en cada uno de estos dos lugares, provocamos un sistema de ondas más complicado, que no es más que la superposición de los dos sistemas de ondas anteriores. Se obtiene sumando, en cada punto de la laguna, la amplitud del primer sistema de olas a la del segundo. Esta propiedad de poder sumar así la tiene exclusivamente el cartel de las ondas: dos corpúsculos serían totalmente incapaces de hacer lo mismo.

La luz según Newton: una especie de ametralladora formada por corpúsculos que se mueven en el espacio vacío

Todas estas diferencias hacen parecer que no existe la menor relación entre las olas y los corpúsculos o, si se prefiere, entre el movimiento deslocalizado de una ola en la superficie del océano y el chorro de una piedra en el aire en una trayectoria muy clara. . Para todo fenómeno físico, por lo tanto, surge la pregunta: ¿pertenece a la categoría de las ondas oa la de los corpúsculos?

Es sobre la luz que esta pregunta ha alcanzado su intensidad más dramática, porque su respuesta a lo largo de la historia de la física ha fluctuado. A finales del siglo XVII, Isaac Newton consideraba la luz como una especie de ametralladora formada por corpúsculos que se desplazaban en el espacio vacío. Pero a principios del siglo XIX, a partir de experimentos realizados e interpretados por Thomas Young y Augustin Fresnel, se fue consolidando la idea, ya defendida por Huygens, de que la luz no es un fenómeno de partículas, sino un fenómeno de ondas. De hecho, es capaz de producir interferencias, como círculos en el agua cuando se cruzan entre sí. En resumen, la luz añadida a la luz puede producir más luz cuando se añade constructivamente a sí misma o, por el contrario, generar oscuridad cuando se añade destructivamente.

En la segunda mitad del siglo XIX se llegó a la conclusión de que la luz era en realidad una vibración que circulaba en el espacio, una propagación de ondas electromagnéticas, caracterizándose cada una de estas ondas por su frecuencia, es decir, el número de sus oscilaciones por segundo. Esta conclusión no parece ser discutida, ya que los hechos así lo exigen. Y además…

La columna se puede escuchar en su totalidad haciendo clic en la parte superior de la página. Historia, economía, ciencia, filosofía, historia del arte…

Escucha y suscríbete a la colección de podcasts “El porqué del cómo 🇧🇷 los mejores expertos responden todas las preguntas que no te atreves a hacer.