La luce è un’onda elettromagnetica o una particella?
Nel 1905 il noto scienziato Albert Einstein ha teorizzato che la luce si comporti sia come un’onda elettromagnetica, sia come una particella. Questa teoria fu poi dimostrata con l’esperimento della doppia fenditura, provandone così il comportamento da onda o da particella.
Nessuno, però, è mai riuscito a catturare un fotone sotto forma di particella e onda contemporaneamente.
Tuttavia un recente esperimento è riuscito a “fotografare” la natura duale della luce.
Ed ora vi starete sicuramente chiedendo:
Se per fare una foto abbiamo bisogno della luce, come possiamo fotografare la luce stessa?
Un gruppo di scienziati dell’EPFL (Scuola Politecnica Federale di Losanna), diretti da Fabrizio Carbone, hanno sfruttato l’interazione tra fotoni ed elettroni per catturare un’immagine del comportamento duale della luce.
In che modo?
Un impulso proveniente da un laser viene sparato verso un filo metallico di diametro nell’ordine dei nanometri.
La luce energizza le cariche contenute nel filo facendolo vibrare. Percorrendo il filo in direzioni opposte, i fotoni interagiscono creando un onda stazionaria.
A questo punto il filo viene “bombardato” da elettroni. Dato che i fotoni sono particelle, interagiscono con gli elettroni scambiandosi ‘pacchetti’ di energia detti anche quanti. Con un apposito microscopio in grado di “vedere” gli elettroni, i ricercatori hanno individuati i punti in cui è avvenuto lo scambio energetico lungo il filo, fotografandolo.
Ecco così ottenuta la prima immagine della natura duale della luce.
Essere in grado di visualizzare e controllare fenomeni quantistici in scala nanometrica come questi ci aprirà una nuova strada verso l’informatica quantistica
Fabrizio Carbone – EPFL
Crediti:
Immagini: Fabrizio Carbone – EPFL
Fonti: http://phys.org/
Raffo Coco