«Que ella te ilumine en los lugares oscuros, cuando las demás luces se apaguen.» J. R. R. Tolkien
El fenómeno luminoso conocido como luz empezó a estudiarse alrededor delsiglo VI a. E. C. en la óptica, rama de la física. Muchos físicos y muchos años más tarde, se logró elucidar todo al respecto de la luz. O eso creíamos…
Nuevamente, la ciencia nos sorprende.
Un grupo de físicos del Trinity College de Dublin y del Instituto CRANNdescubrieron una nueva forma de luz. Este descubrimiento no solo cambia lo que creíamos saber en términos físicos sobre la luz, sino que también permite ampliar nuestro conocimiento sobre la naturaleza fundamental de la luz.
Hasta el momento, la física señalaba que la luz está compuesta por partículas sin carga y sin masa conocidas como fotones. Estos fotones son capaces detransportar todas las formas de radiación electromagnética.
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En particular, cada fotón tiene un momento angular. En otras palabras, es capaz de girar en dos direcciones posibles: en la dirección horaria y antihoraria, en referencia a la dirección de propagación.
Estos momentos angulares son medidos con número cuánticos cuya unidad es laconstante de Planck. Entonces todo momento angular sería un número entero que equivale a 1 y es múltiple de esta constante.
Sin embargo, un estudio publicado en la revista Science Advances demuestra que existe una nueva forma de luz en dimensiones reducidas, donde el momento angular de cada fotón puede ser de 1/2. Y de hecho, en su estudio concluyeron que para el caso de la luz, como lo es para los electrones, una dimensión reducida permite nuevas formas de cuantización.
Quizás no parezca una gran diferencia, pero en la física esta diferencia es enorme.
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Uno de los físicos involucrados en este trabajo, Paul Eastham, señala que:
«Estamos interesados en descubrir cómo podemos cambiar el modo en que se comporta la luz y cómo ello nos podría ser útil. Lo más emocionante de estos resultados es que los físicos siempre creyeron que esta propiedad fundamental de la luz era fija, que no podía cambiar».
El profesor John Donegan agregó que este descubrimiento tendrá, sin duda alguna, un impacto en el estudio de la luz para áreas como la comunicación óptica.
Además, es importante destacar que este descubrimiento confirma unaespeculación realizada en 1980. En aquella época, físicos teóricos especularon que la mecánica cuántica funcionaría diferente para partículas que solo pueden moverse en dos dimensiones del espacio (en vez de tres). Pero se dieron cuenta que esto permitiría que sucedan nuevas posibilidades dentro del mundo cuántico, incluyendo la existencia de partículas cuyos números cuánticos seríanfracciones de esas esperadas
Es la primera vez que eso se puede demostrar con la luz.
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