Is light a particle or a wave? - Colm Kelleher

¿La luz es una partícula o una onda? - Colm Kelleher

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Traductor: Ile Mon Revisor: Emma Gon

You look down and see a yellow pencil lying on your desk.

Ves hacia abajo y ves un lápiz amarillo en tu mesa.

Your eyes, and then your brain, are collecting

Tus ojos, y luego tu cerebro, están recopilando

all sorts of information about the pencil:

todo tipo de información sobre el lápiz:

its size,

color,

su tamaño,

color,

shape,

distance,

forma,

distancia

and more.

y más.

But, how exactly does this happen?

Pero, ¿cómo sucede esto exactamente?

The ancient Greeks were the first

Los antiguos griegos fueron los primeros

to think more or less scientifically

en pensar más o menos de manera científica

about what light is and how vision works.

sobre lo que es la luz y cómo funciona la visión.

Some Greek philosophers,

Algunos filósofos griegos,

including Plato and Pythagoras,

incluyendo Platón y Pitágoras,

thought that light originated in our eyes

pensaban que la luz se originaba en nuestros ojos

and that vision happened when little, invisible probes

y que la visión sucedía cuando pequeñitas sondas invisibles

were sent to gather information about far-away objects.

eran enviadas para reunir información de objetos lejanos.

It took over a thousand years

Tomó más de mil años

before the Arab scientist, Alhazen,

antes de que el científico árabe, Alhacén,

figured out that the old, Greek theory of light couldn't be right.

descubriera que la antigua teoría griega de la luz no podía estar correcta.

In Alhazen's picture, your eyes don't send out

En la versión de Alhacén, tus ojos no envían

invisible, intelligence-gathering probes,

sondas invisibles, recopiladoras de datos,

they simply collect the light that falls into them.

ellas simplemente recogen la luz que cae en ellas.

Alhazen's theory accounts for a fact

La teoría del Alhacén considera un hecho

that the Greek's couldn't easily explain:

que los griegos no podían explicar con facilidad:

why it gets dark sometimes.

por qué algunas veces se oscurece.

The idea is that very few objects actually emit their own light.

La idea es que muy pocos objetos emiten su propia luz.

The special, light-emitting objects,

Los objetos especiales que emiten luz

like the sun

como el sol

or a lightbulb,

are known as sources of light.

o un foco,

son fuentes de luz conocidas.

Most of the things we see,

La mayoría de las cosas que vemos,

like that pencil on your desk,

como ese lápiz en tu mesa,

are simply reflecting light from a source

están simplemente reflejando luz de una fuente

rather than producing their own.

en vez de producir la propia.

So, when you look at your pencil,

Así que cuando ves tu lápiz,

the light that hits your eye actually originated at the sun

la luz que golpea tu ojo en realidad se originó en el sol

and has traveled millions of miles across empty space

y ha viajado millones de kilómetros a través del espacio vacío

before bouncing off the pencil and into your eye,

antes de rebotar en el lápiz y hacia tu ojo,

which is pretty cool when you think about it.

lo cual es bastante genial cuando lo piensas.

But, what exactly is the stuff that is emitted from the sun

Pero, ¿qué es exactamente eso que es emitido por el sol?

and how do we see it?

y ¿cómo lo vemos?

Is it a particle, like atoms,

¿Es una partícula, como los átomos?,

or is it a wave, like ripples on the surface of a pond?

¿o es una onda, como las que se forman en la superficie de un lago?

Scientists in the modern era would spend a couple of hundred years

Los científicos de la era moderna tardarían un par de cientos de años

figuring out the answer to this question.

en resolver la respuesta a esta pregunta.

Isaac Newton was one of the earliest.

Isaac Newton fue uno de los primeros.

Newton believed that light is made up

Newton creía que la luz estaba compuesta

of tiny, atom-like particles, which he called corpuscles.

de partículas pequeñas parecidas a átomos, a las que llamó corpúsculos.

Using this assumption, he was able to explain some properties of light.

A partir de este supuesto, fue capaz de explicar algunas propiedades de la luz.

For example, refraction,

Por ejemplo, la refracción

which is how a beam of light appears to bend

que es cómo un haz de luz parece torcerse

as it passes from air into water.

conforme pasa del aire al agua.

But, in science, even geniuses sometimes get things wrong.

Pero, en ciencia, aun los genios algunas veces se equivocan.

In the 19th century, long after Newton died,

En el siglo XIX, mucho tiempo después de la muerte de Newton,

scientists did a series of experiments

científicos hicieron una serie de experimentos

that clearly showed that light can't be made up

que mostraron claramente que la luz no puede estar hecha

of tiny, atom-like particles.

de pequeñas partículas parecidas a átomos.

For one thing, two beams of light that cross paths

Entre otras cosas, dos haces de luz que coinciden

don't interact with each other at all.

no interactúan entre sí.

If light were made of tiny, solid balls,

Si la luz estuviera hecha de pequeñas bolas sólidas

then you would expect that some of the particles from Beam A

entonces uno podría esperar que algunas de las partículas del Haz A

would crash into some of the particles from Beam B.

pudieran chocar con algunas de las partículas del Haz B.

If that happened, the two particles involved in the collision

Si eso sucediera, las dos partículas involucradas en la colisión

would bounce off in random directions.

rebotarían en direcciones aleatorias.

But, that doesn't happen.

Pero, esto no sucede.

The beams of light pass right through each other

Los haces de luz pasan directamente a través del otro

as you can check for yourself

como puedes corroborar por tí mismo

with two laser pointers and some chalk dust.

con dos apuntadores de láser y algo de polvo de gis.

For another thing, light makes interference patterns.

Por otro lado, la luz forma patrones de interferencia.

Interference patterns are the complicated undulations that happen

Los patrones de interferencia son ondulaciones complejas que ocurren

when two wave patterns occupy the same space.

cuando dos patrones de onda ocupan el mismo espacio.

They can be seen when two objects

Estos pueden verse cuando dos objetos

disturb the surface of a still pond,

perturban la superficie de un lago en calma,

and also when two point-like sources of light

y también cuando dos fuentes de luz puntuales

are placed near each other.

se colocan cercanos entre sí.

Only waves make interference patterns,

Solo las ondas hacen patrones de interferencia,

particles don't.

las partículas no.

And, as a bonus, understanding that light acts like a wave

Y, además, entender que la luz actúa como una onda

leads naturally to an explanation of what color is

lleva naturalmente a la explicación de lo que es el color

and why that pencil looks yellow.

y por qué el lápiz se ve amarillo.

So, it's settled then, light is a wave, right?

Así que queda claro, la luz es una onda, ¿cierto?

Not so fast!

¡No tan rápido!

In the 20th century, scientists did experiments

En el siglo XX, científicos idearon experimentos

that appear to show light acting like a particle.

que parecían mostrar que la luz actuaba como partícula.

For instance, when you shine light on a metal,

Por ejemplo, cuando proyectas una luz sobre un metal,

the light transfers its energy to the atoms in the metal

la luz transfiere su energía a los átomos del metal

in discrete packets called quanta.

en paquetes discretos llamados cuantos.

But, we can't just forget about properties like interference, either.

Pero, tampoco podemos olvidarnos de propiedades como la interferencia.

So these quanta of light aren't at all like

Así que esos cuantos de luz no son para nada como

the tiny, hard spheres Newton imagined.

las pequeñas y rígidas esferas que Newton imaginó.

This result, that light sometimes behaves like a particle

Este resultado, que la luz a veces se comporte como una partícula

and sometimes behaves like a wave,

y a veces se comporte como una onda,

led to a revolutionary new physics theory called

llevó a una revolucionaria nueva teoría de la física llamada

quantum mechanics.

mecánica cuántica.

So, after all that, let's go back to the question,

Así que después de todo eso, regresemos a la pregunta,

"What is light?"

¿qué es la luz?

Well, light isn't really like anything

Bueno, la luz en realidad no es como nada

we're used to dealing with in our everyday lives.

con lo que estemos acostumbrados a lidiar de manera cotidiana en nuestras vidas.

Sometimes it behaves like a particle

A veces se comporta como una partícula

and other times it behaves like a wave,

y otras veces se comporta como una onda,

but it isn't exactly like either.

pero no es exactamente ninguna.