Tradicionalmente, se puede pensar en la luz de dos maneras: como una partícula o como una onda. ¿Pero qué es en realidad?
Bueno, el ‘efecto del observador’ hace esta pregunta un tipo difícil de responder. Así que antes de profundizar más, ¿qué es el efecto del observador?
En pocas palabras, el efecto del observador es un principio que establece que simplemente al observar (o medir) algo su valor puede cambiar.
Este efecto es muchísimo más importante en mecánica cuántica que en la vida diaria, aunque ocurra en un gran número de lugares.
Esto significa que – como la mayoría de cosas en el mundo cuántico – la frase “lo que ves es lo que obtienes” no se aplica realmente.
Por consiguiente medir la luz es lo que, de alguna manera, puede acabar con el objetivo. Sin embargo el efecto del observador explica muy bien porqué hemos hecho análisis que en conclusión prueban que la luz es una partícula, y hemos hecho otras que en conclusión demuestran que es una onda.
La lógica dicta que no puede ser ambas, ¿o sí?
Primero, déjame explicar porque esto resulta confuso.
Si no estás familiarizado con la física de partículas – o dinámica de ondas, en particular – quizás simplemente te estés preguntando cual es el problema.
¿Por qué no puede ser ambas?
Bueno la realidad de la materia es que las partículas actúan de una manera muy específica, ordenada. Como hacen las olas.
Sin embargo, en su mayor parte, cada parte constituyente actúa completamente diferente de la otra.
Por lo tanto, si algo fuera ambas, onda y partícula, no tendría ningún sentido desde cierto punto de vista.
Quiero decir, si tienes que ir a algún sitio, pero tienes que ir al este Y oeste para llegar allí (no el este-oeste u oeste-este), probablemente te quedarás rascándote la cabeza en cuanto a la dirección que necesitas tomar.
Como mencionamos al principio, hemos demostrado de forma concluyente que la luz es una partícula dándole pruebas en las que sólo una partícula reaccionará.
También hemos probado que la luz es una onda al darle pruebas en las que sólo una onda reaccionará.
Desafortunadamente, se ha demostrado que no existe una prueba que pueda al mismo tiempo probar ambas, la naturaleza de la onda y la de la partícula, así que de alguna forma, la luz es lo que quieres que sea.
Esto es una vuelta al efecto del observador.
Testeando la luz, lo hacemos como queremos que sea.
Ya sea partícula, u onda, plantean una interesante pregunta: ¿qué es la luz antes de que la examinemos?
Aquí es donde las cosas se ponen interesantes.
Hay muchas interpretaciones de la dualidad partícula-onda, pero la interpretación más comúnmente aceptada es la Interpretación de Copenhage.
Erwin Schrödinger tuvo el reconocimiento por el experimento mental que hizo a la explicación más fácil.
Para simplificar el entorno del gato de Schrödinger, digamos que estás observando una caja.
Sabes exactamente una cosa sobre esta caja – que hay un gato dentro.
Ahora el gato puede existir en dos estados: o vivo o muerto.
Como una onda y una partícula, estar vivo y muerto son en gran medida contradictorios así que la analogía funciona bien.
De acuerdo con la Interpretación de Copenhage de la mecánica cuántica, hasta que observes al gato, está vivo y muerto al mismo tiempo.
Esto es conocido como un estado de superposición cuántica.
Incluso cosas que son directamente opuestas pueden ser ambas reales simultáneamente.
Esto es, hasta que el objeto en cuestión es observado.
Cuando esto ocurre, resulta en decoherencia, lo cual fuerza al objeto a cambiar a un estado de existencia.
Esto ocurre, en parte, debido al principio de indeterminación de la mecánica cuántica (a veces confundido con el Efecto del observador, esto es un diferente, pero relacionado concepto)
. Es bastante simple de explicar. El fin del principio es que cuanto más sabes sobre una cosa, menos eres capaz de saber sobre otra.
Esto es también el porque es imposible saber tanto la localización como el momento de un electrón, pero eso es un tema para otra ocasión.
Lo fastidioso en cuanto a la luz es que podemos probar de forma concluyente que es una partícula, o que es una onda.
Si ponemos a prueba a la luz para ver si es una onda, comprobaremos con un 100% de certeza que es una onda, y a causa del principio de indeterminación, podemos saber un 0% sobre la parte de partícula de la luz.
Comprobar una parte es hacer imposible demostrar la otra. Así que para contestar a la pregunta “¿Es la luz una partícula o una onda?”, tienes que observar a la luz. Pero observar a la luz la cambia.
Por lo tanto desde un punto de vista filosófico, la pregunta no tiene respuesta. ¿Quién se imaginaba que la ciencia podría ser tan Zen?
Me gustaría resumir esto con una cita de Lewis Carrol, quien en su libro “Alicia en el país de las Maravillas” escribió:
“Incluso desde su última clase de ciencias, Alicia había estado profundamente desconcertada por algo, y esperaba que uno de sus nuevos conocidos [el Sombrerero Loco y la Liebre de Marzo] quizás desenmarañaran la confusión.
Dejando a un lado su taza de té, preguntó con una tímida voz, “¿Está la luz hecha de ondas, o hecha de partículas?:”
“Si, exactamente así,” respondió el Sombrerero Loco. Algo irritada,
Alicia preguntó con una voz más potente, “¿Qué clase de respuesta es esa?: Repetiré mi pregunta: ¿Es la luz partículas u ondas?:” “Correcto,” dijo el Sombrerero Loco.”
