Speaker: Ángel Sanz
Affiliation: IFF-CSIC
Date: Tuesday, 5 July 2011 at 13:30
Location: Seminar Room, Serrano 121 (CFMAC)
Según Newton, la luz está compuesta por una infinidad de partículas que se propagaban por el espacio en línea recta. Por otra parte, Huygens propuso que no eran partículas sino ondas. Dado el éxito de la teoría óptica newtoniana para explicar fenómenos como la difracción, reflexión o polarización de la luz, su homóloga huygensiana permaneció al margen hasta principios del siglo XIX, cuando Fresnel propuso su teoría ondulatoria de la luz basada en aquélla. Esta teoría quedaría confirmada de manera inexorable por experimentos como el de la doble rendija de Young y, sobre todo, el de la mancha de Arago-Poisson. No obstante, durante el siglo XIX se sucedieron una serie de experimentos y desarrollos teóricos que desembocaron a principios del XX en la teoría de los cuantos de Planck y Einstein. El efecto fotoeléctrico volvería a rescatar, así, del olvido la teoría newtoniana de que la luz está compuesta por pequeñas partículas, los fotones, y años más tarde, de la mano de Broglie, quedaría asentado el hecho de que la luz admite una descripción dual, comportándose en unos casos como onda y en otros como partícula.
No obstante, una de las cuestiones fundamentales de la óptica física y también de los fundamentos de la mecánica cuántica es la de determinar si el fotón posee una función de onda asociada, como sucede con las partículas materiales (e.g., electrones, átomos, moléculas, etc.), la denominada onda de Broglie. O, equivalentemente, si el fotón es localizable. A pesar de los esfuerzos realizados en esta dirección, no ha sido hasta hace unos días que se ha podido determinar (o, tal vez, hablando de una manera más rigurosa, inferir) experimentalmente la existencia de tal función de onda mediante lo que se conocen como procesos de medida débil. Es más, prácticamente al mismo tiempo han sido publicados resultados experimentales que también permiten inferir el trazado del camino que en promedio realizarían los fotones.
El objeto de esta charla es discutir estos experimentos, los cuales vienen a cambiar en cierta manera nuestra concepción de la luz y, en particular, del modelo de fotones.