El gran diseño
www.librosmaravillosos.com
S. Hawking y L. Mlodinow
mundo. Que la luz se comporte como una onda ya no sorprende a nadie. El comportamiento ondulatorio de la luz nos parece natural y ha sido considerado un hecho aceptado durante casi dos siglos. Si se proyecta un haz de luz sobre las dos rendijas del mencionado experimento, emergen de ellas dos ondas que se encuentran sobre la pantalla. En algunos puntos, sus crestas o sus valles coinciden y forman una mancha brillante; en otros, la cresta de un haz coincide con el valle del otro y se anulan entre sí, dejando una mancha oscura. El físico ingles Thomas Young realizó este experimento a comienzos del siglo XIX y logró convencer a la gente de que la luz era una onda y no, como había creído Newton, compuesta de partículas. A pesar de que se podría concluir que Newton se había equivocado al afirmar que la luz no era una onda, estaba en lo cierto cuando dijo que la luz puede actuar como si estuviera
compuesta
de
partículas.
En
la
actualidad,
tales
partículas
son
denominadas fotones. Así como nosotros estamos compuestos por un gran número de átomos, la luz que vemos en la vida cotidiana está compuesta por un número inmenso de fotones —una lámpara de un vatio emite un millón de billones de fotones cada segundo—. Los fotones por separado habitualmente no resultan evidentes, pero en el laboratorio podemos producir haces de luz tan débiles que consisten en un chorro de fotones separados que podemos detectar uno a uno, tal como podemos detectar uno a uno los electrones o los fullerenos. Y podemos repetir el experimento de Young utilizando un haz suficientemente tenue tal que los fotones alcancen la barrera de uno en uno, con algunos segundos de separación entre cada uno de ellos. Si lo hacemos, y sumamos todos los impactos individuales registrados en la pantalla al otro lado de la barrera, hallamos que en conjunto dan lugar al mismo patrón de interferencia que surgiría si realizáramos el experimento de Davisson-Germer pero disparando los electrones (o los fullerenos) uno por uno, separadamente. Para los físicos, esto resultó una revelación asombrosa: si las partículas individuales interfieren consigo mismas, entonces la naturaleza de la luz no es tan sólo la propiedad de un haz o de un conjunto grande de fotones, sino de las partículas individuales. Otro de los principales hitos de la física cuántica es el principio de incertidumbre, formulado por Werner Heisenberg en 1926. El principio de incertidumbre nos dice que hay límites a nuestras capacidades de medir
Gentileza de Pablo Testai
6
Preparado por Patricio Barros