Simultaneidad de los Fotones
Young, 1803; Aspect, 1975
Hacia una ciencia metafísica
La ubicuidad y la «simpatía» de los fotones constituyen uno de los fenómenos más desconcertantes de la física contemporánea.
En 1803, el médico y físico inglés Thomas Young realizó un experimento que se hizo famoso porque implicaba la premonición de una teoría física que aparecería más de un siglo después. Colocó una fuente luminosa delante de una pantalla con dos hendiduras verticales, y detrás puso otra pantalla. En ésta observó una alternancia de bandas verticales más o menos claras, producto de las interferencias causadas por las dos fuentes luminosas virtuales constituidas por las dos aberturas de la primera pantalla. Young había descubierto las interferencias de ondas.
Un detalle esencial consiste en que si sólo se deja pasar la luz por una hendidura cada vez y se estudian los resultados, se obtienen dos series de bandas que no reconstruyen la imagen inicial, que es producto del encuentro de las ondas luminosas producidas por las dos fuentes virtuales.
La ubicuidad
Sin embargo, este fenómeno, aparentemente compatible con las leyes de la óptica, implica una singularidad física. La luz emitida por la fuente real se compone de fotones, que se representan como partículas, lo que se puede comprobar reduciendo la intensidad de la fuente luminosa de forma que emita los fotones lentamente, de uno en uno. Si sólo se dejan pasar los fotones por una de las hendiduras, y se dirige el haz de luz a una placa fotográfica, se observa su impacto de uno en
uno. Pero si se abren las dos hendiduras, reaparecen las bandas de interferencia, ligadas a la existencia de dos fuentes virtuales. Ahora bien, sólo hay un haz lineal de fotones. Hay que convenir, por tanto, que el mismo fotón pasa por ambas hendiduras a la vez, lo cual es ilógico. Pero la física moderna puede explicarlo: el fotón no sólo es una partícula, sino también una onda de probabilidad que puede difractarse.
Esta singularidad teórica de la ubicuidad de las partículas (el experimento de Young se replicó con electrones) ha preocupado a muchos físicos desde comienzos de este siglo, sobre todo después de que el alemán Max Planck, en 1900, enunciara la teoría de los cuantos. Entre las ideas fundamentales de Planck (además, naturalmente, de la proposición clave de un margen determinado de variación para la energía emitida por un cuerpo o «constante de Planck») se halla ésta: la materia no está formada por partículas distintas, sino por cantidades o cuantos de energía de niveles diferentes. Se trata de una idea revolucionaria que suscitó el antagonismo de Einstein. En los años ochenta, el conflicto entre ambos sistemas de interpretación física del mundo no se ha resuelto.
