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PARTÍCULA Y UNA ONDA
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Spanish translation by Pablo Martin Aguero of an article posted on "Nano Werk" on March 2, 2015, about the first photography of light as a particle and a wave.

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  1. 1. LA PRIMERA FOTOGRAFÍA DE LA LUZ COMO UNA PARTÍCULA Y UNA ONDA (“The First Ever Photograph of Light as A Particle and A Wave”) Publicado el 2 de Marzo de 2015. Traducción y Adaptación: Pablo Martín Agüero. (Nanowerk News) La Mecánica Cuántica nos dice que la luz puede comportarse simultáneamente como una partícula o una onda. Sin embargo, nunca ha habido un experimento capaz de capturar ambas naturalezas de la luz al mismo tiempo; lo más cercano que hemos llegado es haber visto o la onda o la partícula, pero siempre en tiempos diferentes. Tomando una aproximación experimental radical- mente diferente, los científicos de la “Escuela Politécnica Federal de Lausanne” (EPFL) han ahora sido capaces de tomar la primera foto instantánea de la luz comportándose tanto como una onda como una corriente de partículas. El traba- jo pionero es publicado en “Comunicaciones de la Naturaleza” (“Nature Com- munications”) (“Observación Simultánea de la Cuantización y el Patrón de In- terferencia de un Campo Plasmónico Cercano”) ("Simultaneous Observation of the Quantization and the Interference Pattern of a Plasmonic Near-Field"). Cuando la luz ultravioleta golpea una superficie metálica, causa una emisión de electrones. Albert Einstein explicó este efecto "fotoeléctrico" proponiendo que la luz – la cual se pensaba que era sólo una onda – es también una corriente de partículas. Aunque una variedad de experimentos han exitosamente observado tanto la partícula- como los comportamientos similares a una onda de la luz, nunca han sido capaces de observar a ambas al mismo tiempo.
  2. 2. Una fotografía espacial energética confinada sobre un nanoalambre que simultáneamente muestra tanto la interferencia espacial como la cuantiza- ción energética. (Imagen: Fabrizio Carbone/EPFL). Una Nueva Aproximación Sobre un Efecto Clásico Un equipo de investigación liderado por Fabrizio Carbone en EPFL ha ahora realizado un experimento con un cambio inteligente: utilizando electrones para reflejar luz. Los investigadores han capturado, por primera vez, una única foto instantánea de la luz comportándose simultáneamente tanto como una onda como una corriente de partícu- las. El experimento es desarrollado de este modo: Un pulso de luz láser es disparado ha- cia un pequeño nanoalambre metálico. El láser agrega energía a las partículas carga- das en el nanoalambre, causando una vibración. La luz viaja a lo largo de este peque- ño alambre en dos direcciones posibles, como autos sobre una carretera. Cuando las ondas que viajan en direcciones opuestas se encuentran, forman una nueva onda que parece como si estuviera estancada en el lugar. Aquí, esta onda estancada se convierte
  3. 3. en la fuente de luz para el experimento, irradiando alrededor del nanoalambre. Aquí es donde el truco del experimento aparece: Los científicos dispararon una co- rriente de electrones cerca del nanoalambre, utilizándolos para proyectar a la onda estancada de luz. Mientras los electrones interactuaban con la luz confinada sobre el nanoalambre, ellos o incrementaban o disminuían su velocidad. Utilizando el mi- croscopio ultrarrápido para proyectar la posición donde el cambio en la velocidad ocurrió, el equipo de Carbone pudo ahora visualizar a la onda estancada, la cual actúa como una huella dactilar de la naturaleza de onda de la luz. Mientras este fenómeno muestra la naturaleza similar a una onda de la luz, simultá- neamente también demostraba su aspecto de partícula. Mientras los electrones pa- san cerca de la onda estancada de luz, ellos "golpean" las partículas de la luz, los fotones. Como fue mencionado antes, esto afecta a su velocidad, haciéndolos mo- ver más rápido o más lento. Este cambio en la velocidad aparece como un inter- cambio de “paquetes” energéticos (quanta) entre los electrones y los fotones. El acontecimiento total de estos paquetes energéticos demuestra que la luz sobre el nanoalambre se comporta como una partícula. "Este experimento demuestra que, por primera vez, podemos filmar Mecánica Cuán- tica – y su naturaleza paradójica – directamente,” dice Fabrizio Carbone. En suma, la importancia de este trabajo pionero puede extenderse más allá de la ciencia funda- mental y hacia las tecnologías futuras. Como explica Carbone: “Ser capaz de pro- yectar y controlar los fenómenos cuánticos en la escala de nanómetro de este modo abre una nueva ruta hacia la Computación Cuántica.” Fuente: Escuela Politécnica Federal de Lausanne.

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