¿Qué experimento demostró la naturaleza ondulatoria de la luz?

Más allá de la partícula: El experimento de la doble rendija y la naturaleza ondulatoria de la luz

Durante siglos, la naturaleza de la luz fue objeto de un intenso debate científico. ¿Era una corriente de partículas, como sugería Newton, o una onda, como proponían otros? La respuesta, como tantas veces en ciencia, resultó ser más compleja de lo que inicialmente se imaginaba. Sin embargo, un experimento sencillo, elegante y profundamente significativo, desató una revolución en nuestra comprensión de la luz: el experimento de la doble rendija, ideado por Thomas Young a principios del siglo XIX.

Antes de Young, la teoría corpuscular de Newton, que postulaba que la luz estaba compuesta por partículas, dominaba el panorama científico. Esta teoría explicaba satisfactoriamente algunos fenómenos, como la reflexión y la refracción. Sin embargo, no lograba dar cuenta de otros, como la difracción y la interferencia.

El experimento de Young, en su simplicidad, fue revolucionario. Consiste en hacer pasar un haz de luz monocromática (de un solo color) a través de una barrera con dos rendijas paralelas y estrechas. Si la luz fuera exclusivamente corpuscular, esperaríamos observar dos franjas luminosas en la pantalla situada detrás de la barrera, correspondientes a la luz que pasa por cada rendija.

Sin embargo, lo que Young observó fue un patrón de interferencia: una serie de franjas brillantes y oscuras alternadas. Estas franjas oscuras, llamadas “franjas de interferencia destructiva”, son imposibles de explicar con una teoría corpuscular. Si la luz fuera una corriente de partículas, se acumularían en las zonas detrás de cada rendija, sin interferir entre sí.

La aparición de estas franjas oscuras se explica perfectamente mediante la teoría ondulatoria: en las franjas brillantes, las ondas de luz que pasan por las dos rendijas llegan en fase, sumando sus amplitudes y produciendo una mayor intensidad luminosa. En las franjas oscuras, las ondas llegan desfasadas, cancelando sus amplitudes y resultando en oscuridad. Este patrón de interferencia es una firma inequívoca de la naturaleza ondulatoria de la luz.

El experimento de la doble rendija no solo demostró la naturaleza ondulatoria de la luz, sino que abrió la puerta a una comprensión más profunda de la física. Su impacto trascendió la óptica, sirviendo como base para el desarrollo de la mecánica cuántica. La idea de que la luz, a pesar de su naturaleza ondulatoria, también exhibe propiedades corpusculares (como se demostró posteriormente con el efecto fotoeléctrico), llevó al concepto de dualidad onda-partícula, uno de los pilares fundamentales de la física moderna.

En conclusión, el experimento de la doble rendija de Young, con su diseño aparentemente simple, nos proporcionó una evidencia experimental irrefutable de la naturaleza ondulatoria de la luz, revolucionando nuestra comprensión de la naturaleza de la luz y sentando las bases para el desarrollo de teorías físicas más complejas y sofisticadas. Su legado persiste, enseñándonos la potencia de la experimentación y la belleza de la simplicidad en la búsqueda del conocimiento científico.