A lo largo de la historia, la humanidad ha pensado en la naturaleza de un fenómeno como la luz. Desde la antigüedad hasta nuestros días, las ideas al respecto han cambiado y mejorado. Las hipótesis más populares tendían a ser que la luz es una partícula o una onda. La rama de la ciencia moderna que estudia la naturaleza y el comportamiento de la luz se llama óptica.
Historia del desarrollo de ideas sobre la luz
Según las ideas de los antiguos filósofos griegos, como Aristóteles, la luz son los rayos que emanan del ojo humano. A través del éter, una sustancia transparente que llena el espacio, estos rayos se propagan y permiten que una persona vea los objetos.
Otro filósofo, Platón, sugirió que el sol es la fuente de luz en la Tierra.
El filósofo y matemático Pitágoras creía que partículas diminutas salen volando de los objetos. Metiéndose en el ojo humano, nos dan una idea del aspecto de estos objetos.
A pesar de la aparente ingenuidad, estas hipótesis sentaron las bases para un mayor desarrollo del pensamiento.
Entonces, en el siglo XVII, el científico alemán Johannes Keplerexpresó una teoría cercana a las ideas de Platón y Pitágoras. En su opinión, la luz es una partícula, o más precisamente, una corriente de partículas que se propagan desde alguna fuente.
Hipótesis corpuscular de Newton
El científico Isaac Newton presentó una teoría que combinaba hasta cierto punto ideas contradictorias sobre este fenómeno.
Según la hipótesis de Newton, la luz es una partícula cuya velocidad de movimiento es muy alta. Los corpúsculos se propagan en un medio homogéneo, moviéndose uniforme y rectilíneamente desde la fuente de luz. Si el flujo de estas partículas entra en el ojo, entonces la persona observa su origen.
Según el científico, los corpúsculos eran de diferentes tamaños, dando la impresión de diferentes colores. Por ejemplo, las partículas grandes contribuyen al hecho de que una persona vea rojo. Argumentó el fenómeno del reflejo de una corriente de luz por el rebote de partículas de una barrera sólida.
El científico explicó el color blanco por una combinación de todos los colores del espectro. Esta conclusión es la base de su teoría de la dispersión, un fenómeno que descubrió en 1666.
Las hipótesis de Newton encontraron gran aceptación entre sus contemporáneos, explicando muchos fenómenos ópticos.
Teoría ondulatoria de Huygens
Otro científico de la misma época, Christian Huygens, no estaba de acuerdo en que la luz es una partícula. Presentó la hipótesis ondulatoria de la naturaleza de la luz.
Huygens creía que todo el espacio entre los objetos y en los objetos mismos está lleno de éter, y la radiación de luz son pulsos, ondas que se propagan en este éter. Cada sección del éter, que llega a la luzonda se convierte en una fuente de las llamadas ondas secundarias. Los experimentos sobre la interferencia y la difracción de la luz confirmaron la posibilidad de una explicación ondulatoria de la naturaleza de la luz.
La teoría de Huygens no recibió mucho reconocimiento en su época, ya que la mayoría de los científicos tendían a considerar que la luz era una partícula. Sin embargo, posteriormente fue adoptado y refinado por muchos científicos, como Jung y Fresnel.
Más desarrollo de vistas
La cuestión de qué es la luz en la física siguió ocupando las mentes de los científicos. En el siglo XIX, James Clerk Maxwell desarrolló la teoría de que la radiación de luz son ondas electromagnéticas de alta frecuencia. Sus ideas se basaban en el hecho de que la velocidad de la luz en el vacío es igual a la velocidad de las ondas electromagnéticas.
En 1900, Max Planck introdujo el término "cuántico" en la ciencia, que se traduce como "porción", "pequeña cantidad". Según Planck, la radiación de las ondas electromagnéticas no se produce de forma continua, sino por porciones, en cuantos.
Estas ideas fueron desarrolladas por Albert Einstein. Sugirió que la luz no solo es emitida, sino también absorbida y propagada por partículas. Para designarlos, usó la palabra "fotones" (el término fue propuesto por primera vez por Gilbert Lewis).
Dualidad onda-partícula
La explicación moderna de la naturaleza de la luz radica en el concepto de dualidad onda-partícula. La esencia de este fenómeno es que la materia puede exhibir las propiedades tanto de ondas como de partículas. La luz es un ejemplo de tal materia. Los estudios de científicos que han llegado a opiniones aparentemente opuestas son la confirmación de la naturaleza dual de la luz. La luz es una partícula y una onda al mismo tiempo. El grado de manifestación de cada una de estas propiedades depende de las condiciones físicas específicas. En ciertos casos, la luz exhibe las propiedades de una onda electromagnética, lo que confirma la teoría ondulatoria de su origen, en otros casos, la luz es una corriente de corpúsculos (fotones). Esto da fundamento para afirmar que la luz es una partícula.
La luz se convirtió en la primera materia en la historia de la física que reconoció la presencia del dualismo de ondas corpusculares. Más tarde, esta propiedad se descubrió en una serie de otros asuntos, por ejemplo, el comportamiento de onda se observa en moléculas y nucleones.
Resumiendo, podemos decir que la luz es un fenómeno único, cuya historia del desarrollo de ideas tiene más de dos mil años. De acuerdo con la comprensión moderna de este fenómeno, la luz tiene una naturaleza dual, mostrando las propiedades tanto de las ondas como de las partículas.
