Publicado el 11 de febrero de 2009
El ser humano siempre se ha preguntado cosas acerca de sí mismo y de su entorno. Cada época ha ido respondiendo a sus preguntas y estas respuestas, a su vez, han ido generando nuevas cuestiones. Así ha avanzado siempre el conocimiento científico, poco a poco y paso a paso. Curiosamente, ha habido una pregunta especialmente elemental y relevante que ha permanecido sin una respuesta definitiva durante toda la historia de la ciencia hasta hace bien poco…
¿Qué es la luz? ¿Qué es eso que permite que veamos los objetos de nuestro alrededor y con toda esa variedad de colores? Aunque la pregunta ha estado ahí desde la Antigua Grecia, la respuesta definitiva (hasta el momento) llegó el siglo pasado. Quizá haya sido la teoría científica más discutida de la historia de la ciencia.
En la Antigua Grecia ya existían discrepancias al respecto. Algunas escuelas creían que la luz era emitida desde los objetos y que era algo así como un «espectro» de los mismos que, al llegar a nuestros ojos, permitía que los viésemos. Otras escuelas, como la Pitagórica, defendían que no eran los objetos, sino nuestros ojos, los que emitían la luz. Pensaban que podíamos ver las cosas gracias a unas «fuerzas invisibles» que, a modo de tentáculos, palpaban los objetos y nos informaban sobre su forma y color. Hubo que esperar trece siglos hasta que el árabe Ajasen Basora (965-1039), supusiera por primera vez de forma correcta que la luz provenía del sol, rebotaba en los objetos y llegaba a nuestros ojos.
Seis siglos después, en 1666, Newton formuló la primera teoría científica seria sobre la naturaleza de la luz. Y empezó una de las polémicas más grandes de la historia de la ciencia. La pregunta ahora ya no era de dónde viene, o cómo funcionan los mecanismos de la luz. Newton trataba de responder a algo más elemental. ¿Qué es la luz? ¿De qué se compone? El consideró que la luz se componía de pequeños corpúsculos que provenían de fuentes de luz, como el sol, y que viajaban a velocidad infinita. Su teoría, la teoría corpuscular de la luz, fallaba en ciertos detalles.
Al poco tiempo, en 1678, un astrónomo llamado Christian Huygens postuló que la luz no se comporta como pequeñas partículas, sino que es una onda propagándose en el espacio. Supuso que la luz era algo así como unas olitas que se propagaban en el espacio como las olas de agua en el mar.
Desgraciadamente, debido al prestigio de Newton, la tesis de Huygens fue bastante ignorada durante unos 125 años, hasta que unos experimentos sobre interferencia de la luz tiraron por tierra la teoría de Newton. Con la llegada de la mecánica cuántica, se descubrió que la luz, en ciertas circunstancias, podía comportarse como pequeñas partículas, tal y como supuso Newton en su día. Estas particulitas, más tarde conocidas como fotones, interactuaban con la materia de una forma que ninguna teoría anterior podía explicar. Albert Einstein dio la explicación a este efecto y con su trabajo en esta área ganó el premio Nobel en 1927. Con la introducción del concepto de fotón, se subió un peldañito más en el conocimiento de la naturaleza de la luz, pero se reabrió el debate cerrado siglos atrás. ¿Era la luz una onda o se componía de partículas? Afortunadamente, la conclusión final estaba cerca. La trajo la mecánica cuántica.
En 1924, el estudiante de doctorado Charles de Broglie concluyó que las partículas (electrones, protones...) pueden comportarse como ondas y viceversa. La luz no es ni una onda ni una partícula, sino que, según la situación, puede comportarse de una forma o de otra. Esta conclusión recibe el nombre de dualidad onda-partícula y le dio el premio Nobel a De Broglie en 1929.
Esta idea cerró el debate abierto en el siglo XVII. La respuesta que aportó es que la luz, vista desde lejos, como lo hacemos en la vida cotidiana, se comporta como una onda, de forma parecida a como lo hacen las ondas que transportan la señal de la radio o de los móviles. Pero si miramos cómo actúa muy de cerca, fijándonos en cómo interacciona con los átomos, moléculas y demás, se comporta como si estuviera compuesta de pequeñas particulitas discretas. Según la circunstancia se comporta de una manera o de otra. Como si nuestro coche al andar por la ciudad fuera un deportivo y al llegar a la autopista se transformara en una moto.
Es un concepto difícil de captar, pero así es la mecánica cuántica. Está llena de efectos increíbles y es tan real como el periódico que está usted leyendo.
Escrito por Aitzol García
Zer da hau? ¿Qué es esto?
