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1 de Febrero de 1995
Física cuántica

La dualidad en la materia y en la luz

Según la mecánica cuántica, los objetos pueden comportarse como partículas o como ondas. A la luz de nuevos estudios, se pone ahora de relieve que esa complementariedad es más fundamental de lo que se venía considerando.

En el microcosmos de la mecánica cuántica abundan los fenómenos que se burlan del sentido común. Muchos son consecuencia del principio de complementariedad, cuya manifestación más conocida es la dualidad onda-partícula. Un objeto microscópico —un fotón, un átomo, un electrón— se comporta en unos casos como una onda en el agua y en otros como una partícula discreta. Ambas características se complementan entre sí y proporcionan una descripción completa del objeto. La idea de la complementariedad se enunció hace más de setenta años y muchos físicos creen todavía que no se trata más que de una consecuencia de la relación de incertidumbre. Según ésta, dos variables complementarias, la posición y el momento, por ejemplo, no se pueden medir a la vez con una precisión que vaya más allá de un límite fundamental. La relación de incertidumbre impide normalmente que el comportamiento de los objetos cuánticos se conozca por completo; por tanto, nunca vemos que hagan al mismo tiempo de partículas y de ondas.

Muchos investigadores nos hemos esforzado últimamente en mostrar que la incertidumbre no es el único factor por el que la complementariedad se impone. Hemos concebido y analizado experimentos reales y mentales que escapan a la relación de incertidumbre, para "engañar" a los objetos cuánticos bajo estudio. A pesar de lo cual los resultados siempre descubren que la naturaleza se defiende de esas intromisiones: la complementariedad permanece intacta, aun cuando la relación de incertidumbre no desempeñe ningún papel. Nuestra conclusión es que la complementariedad es más profunda de lo que se apreciaba y posee un carácter más general y fundamental en la mecánica cuántica que la ley de incertidumbre.

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