Noruega rompe las leyes de la física: 'corta' un fotón por la mitad y encuentra "una frontera extraña"

Un equipo de físicos de la Universidad de Oslo, en Noruega, ha planteado una pregunta aparentemente imposible : qué ocurre cuando se intenta cortar un fotón mientras se propaga .

El estudio teórico, publicado en la revista Physical Review Letters , aprovecha la naturaleza ondulatoria de la luz para analizar cómo cambia una partícula cuando una parte de su distribución espacial queda bloqueada por un dispositivo óptico .

El resultado no divide realmente el fotón por la mitad, pero abre la puerta a un comportamiento cuántico mucho más extraño .

Los fotones son partículas elementales sin masa que transportan energía electromagnética y se desplazan a la velocidad de la luz .

Precisamente por ser elementales, la física establece que no contienen piezas más pequeñas que puedan separarse .

Sin embargo, también pueden comportarse como ondas, una dualidad demostrada históricamente mediante el experimento de la doble rendija .

Esa característica permite imaginar un fotón como un paquete ondulatorio extendido por el espacio, en lugar de como un diminuto objeto localizado en un único punto.

Los investigadores estudiaron qué sucedería al colocar un obturador óptico, similar a un espejo, delante de ese paquete de ondas y retirarlo mientras el fotón está siendo reflejado .

El mecanismo generaría una superposición de modos que podrían viajar en direcciones diferentes .

Aunque la descripción recuerda a una tijera cortando un haz luminoso, el procedimiento no rompe la partícula: modifica de manera brusca el campo cuántico asociado a ella y crea un estado cuya complejidad supera ampliamente la del fotón inicial.

Una cascada cuántica inesperada Los cálculos basados en la teoría cuántica de campos indican que el proceso no produciría dos mitades ni dos fotones independientes .

La retirada del espejo daría lugar a una s uperposición capaz de contener cero, uno, varios o un número arbitrariamente elevado de fotones .

"Al eliminar una parte del fotón con un obturador, creamos de forma efectiva un conjunto de nuevos fotones", señalan los autores al describir el fenómeno .

La aparente fragmentación de la onda se convertiría así en una reorganización radical de la energía del campo .