Leyendo en voz alta, investigadores franceses han puesto a prueba el famoso dualismo onda-partícula de fotones en un experimento: su estudio niega la pregunta planteada hace casi treinta años por John Wheeler, si los fotones saben desde el principio si se observan en un experimento o no., Los investigadores han demostrado que los efectos de largo alcance discutidos repetidamente no encajan en la construcción de la mecánica cuántica. Cuando un rayo de luz incide en una doble rendija en una pantalla opaca, las ondas difractadas en las columnas se superponen en su lado sombreado. Mediante una pantalla se puede recoger de esta forma un patrón de interferencia de anillos concéntricos. Este experimento, realizado por primera vez por el físico británico Young en el siglo XIX, que confirmó la naturaleza ondulatoria de la luz, es conocido por la física escolar.

La mecánica cuántica ahora implica que los fotones individuales también interfieren con ellos mismos a medida que pasan a través de este sistema. ¿Cada fotón deambula por ambas columnas al mismo tiempo? pero solo mientras no se verifique con un detector a través de cuál de las dos columnas se movió realmente el fotón. El físico teórico John Wheeler cuestionó ahora en una publicación de 1978 este conocido dualismo onda-partícula.

En pocas palabras, su pregunta puede formularse de la siguiente manera: ¿Sabe el fotón antes de su emisión desde la fuente de luz, si se observa durante el paso a través del espacio o no? Si es así, podría tomar la forma de una partícula o una onda desde el principio.

Jean-Francois Roch y sus colegas han negado esta pregunta. Su experimento se basó en la idea de tomar la decisión solo en el último momento posible, ¿se observa o no el fotón? casi directamente antes de su paso por la doble rendija. Sin embargo, para implementar esto experimentalmente, los investigadores no utilizaron una rendija doble, sino un interferómetro de 50 metros de largo (ver esquema). visualización

Cada fotón emitido por la fuente fue dirigido por un divisor de haz a uno de los dos caminos posibles, que se cruzaron poco antes de que dos se introdujeran frontalmente en los detectores de caminos. Por medio de estos detectores, fue posible determinar por cuál de los dos caminos habían pasado los fotones, de modo que no se formaron patrones de interferencia.

Sin embargo, esto cambió cuando, justo antes del impacto de cada fotón, los investigadores colocaron un divisor de haz directamente en la intersección de los dos haces frente a los detectores. Como la ruta original de un fotón atrapado ya no se pudo determinar, se formó un patrón de interferencia de fotones individuales como se esperaba. Los investigadores habían demostrado que el dualismo onda-partícula no se desencadena por la información espeluznante transmitida a los fotones.

Jean-Francois Roch (École Normale Superieure, Cachan) y otros: Science, Vol. 315, p. 966 Stefan Maier

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