La luz tiene la particularidad de comportarse como onda y como partícula al mismo tiempo. Desde los días del genial Einstein, los expertos han intentado capturar en imagen, de manera directa, ambas manifestaciones de la luz en un mismo evento.

Recientemente científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne, en Suiza, han logrado tomar la primera fotografía que deja constancia de este dual comportamiento de la luz.

Las teorías cuánticas nos explican que la luz puede comportarse de manera simultánea como una onda o una partícula. No obstante, nunca se había realizado un experimento que lograra captar ambas manifestaciones de la luz en una misma toma.

Ahora, manejando un enfoque totalmente distinto, los científicos de la institución mencionada han logrado fotografiar la luz por primera vez como partícula y como onda de manera simultánea. La hazaña ha sido comentada en un artículo publicado en la revista Nature Communications.

Una vez que la luz ultravioleta impacta una superficie metálica, propicia una emisión de electrones. Einstein trató de dar cuenta de este fenómeno fotoeléctrico explicando que la luz- la cual se piensa es solo una onda-, se presenta también como un flujo de partículas.

Los investigadores, encabezados por Fabrizio Carbone de la Escuela Politécnica Federal de Lausanne, realizaron el experimento usando electrones a la luz de la imagen. Ellos procedieron disparando un rayo láser a nanocables de metal. El láser suministra energía a las partículas ya de por sí cargadas del nanocable, lo cual motiva que estas vibren.

Los investigadores dispararon un flujo de electrones hacia los nanocables, utilizándolos para capturar una imagen de la onda estacionaria de la luz. Al poner a interactuar los electrones con la luz presente en los nanocables, se logró acelerarla o retrasarla. Luego, usando un microscopio de gran rapidez de captura, se fotografíó la imagen de la ubicación en la que se dio este cambio en la velocidad. De esta manera, Carbone logró captar la onda estacionaria, misma que se proyecta como la huella dactilar de la presencia de la luz en ondas.

Pero además, conforme los electrones se trasladan cerca de la onda estacionaria luminosa, se impactan con las partículas de luz, los llamados fotones. Esto modifica su velocidad y propicia un intercambio energético entre tales fotones y los electrones. Así entonces, el nanocable, con estos paquetes de energía alterados, tiene un comportamiento propio de las partículas.

Este logro científico relacionado con el control de los fenómenos cuánticos y las imágenes de estos que se pueden obtener a escalas nanométricas, abre el camino de una mejor comprensión cuántica, puntualiza Carbone.