Las estrellas hablan

Foto del Sol, nuestra estrella. Cortesía SDO

Las estrellas hablan, pero casi nadie puede escucharlas. Por accidente científicos descubrieron evidencias experimentales de que emiten sonidos.

Cuando examinaban en laboratorio la interacción entre un láser ultraintenso y el plasma, los investigadores hallaron algo inesperado.

Descubrieron que una billonésima de segundo antes de que el láser golpeara, el plasma fluía rápido de áreas de alta densidad a otras de menos, creándose algo como una congestión de tráfico. El plasma se apilaba en la interfaz entre las regiones de alta y baja densidad produciendo series de pulsos de presión: una onda de sonido.

Pero no es un ruido monstruoso por el que hubiera que llamar a las autoridades para que le bajara volumen. El sonido emitido es un alta frecuencia, tan alta que sería difícil hasta para los murciélagos y delfines. A casi un billón de hertz, el sonido no era solo inesperado sino también muy cercano a la más alta frecuencia posible con tal material, 6 millones de veces más alto que lo que se puede escuchar en cualquier mamífero.

“Una de las pocas localidades en la naturaleza donde creemos que ese efecto pueda ocurrir es en la superficie de las estrellas. cuando están acumulando nuevo material podrían generar un sonido similar al observado en laboratorio, es decir que las estrellas podrían estar cantando, pero como el sonido no se puede propagar por el vacío del espacio nadie puede escucharlas”, dijo el profesor Jophn Paslye, del Instituto del Plasma en la Universidad de York y participante en el estudio.

Toman foto de la luz como onda y como partícula

Arriba la luz como onda, abajo como partícula. Cortesía

Es una partícula, es una onda. Sí, es la luz. Y científicos lograron por primera vez tomar una imagen de este doble comportamiento, conocido hace tiempo ya.

Partícula y onda a la vez, según la situación, un comportamiento debido a la mecánica cuántica, las reglas de la física a veces tan extrañas que gobiernan la conducta de las partículas subatómicas.

“Este experimento demuestra que por primera vez logramos filmar la mecánica cuántica y su naturaleza paradójica directamente”, dijo Fabrizio Carbone, coautor del estudio, investigador de la École Polytechnique Fédérale de Lausana en Suiza.

Ese doble comportamiento fue capturado en cámara mediante un microscopio ultrarrápido.

El logro fue publicado en Nature Communications.

Cuando los científicos apuntan un rayo de luz a una pantalla con una abertura, esta se comporta como un chorro de partículas, con una ola línea de brillo, pero si se abren dos espacios actúa como una onda pasando a través de los dos simultáneamente, creando un patrón característico de luz y franjas oscuras, llamadas patrón de interferencia.

Este se da porque los picos en la onda de luz en un punto a veces se suma con la de los valles en otros puntos, creando regiones de oscuridad, mientras que los lugares donde dos picos se intersectan crean puntos muy brillantes. Esto se sabe desde comienzos de los años 1900.

Ven la luz como onda y partícula a la vez

¿Está hecha la luz de ondas o de partículas?

Una pregunta fundamental que ha inquietado a científicos durante décadas, pues parece ser ambas a la vez, pero los experimentos han mostrado que actúa como partícula o como onda, pero no las dos cosas a la vez.

Ahora, por primera vez, un experimento nuevo ha mostrado la luz comportándose tanto como onda como partícula simultáneamente, entregando una nueva dimensión de la incertidumbre que podría ayudar a revelar la verdadera naturaleza de la luz, y de todo el mundo cuántico.

El debate va hasta Isaac newton, quien dijo que estaba hecha de partículas, y hasta James Clerk Maxwell, cuya teoría del electromagnetismo que unificó las fuerzas de la electricidad y el magnetismo en una. En 1905, Albert Einstein explicó un fenómeno llamado el efecto fotoeléctrico usando la idea de que la luz estaba hecha de partículas llamadas fotones, un descubrimiento que le valió el Nobel.

En últimas, hay razones para pensar que es tanto una partícula como una onda. De hecho, lo mismo parece ser cierto para todas las partículas subatómicas, incluyendo electrones y quarks e incluso la recientemente descubierta partícula del bosón Higgs. La idea es denominada dualidad onda-partícula, y es una asunción básica para la teoría de la mecánica cuántica.

Dependiendo del tipo de experimento que se use, la luz o cualquier otro tipo de partícula se comportará como una partícula o una onda. Hasta ahora, ambos aspectos de la naturaleza de la luz no han sido observados al tiempo.

Los científicos se han preguntado si la luz cambia de partícula a onda dependiendo de las circunstancias o si la luz es siempre tanto una como la otra.

Ahora, científicos han ideado un nuevo de aparato de medición que puede detectar la conducta onda-partícula al tiempo. El dispositivo se basa en un extraño efecto cuántico llamado la no-localización cuántica, una noción contra intuitiva que dice que una partícula puede existir en dos puntos a la vez.

“El aparato detectó una fuerte no-localidad, lo que certificó un comportamiento simultáneo del fotón como onda y partícula en nuestro experimento”, dijo el físico Alberto Peruzzo de la universidad inglesa de Bristol.

“Esto refuta los modelos que dicen que el fotón es una partícula o una onda”.

El experimento fue publicado en Science.