¿La luz realmente "viaja"?

Por lo que he entendido hasta ahora sobre la luz, un fotón se emite en algún lugar y después de un tiempo se absorbe en otro lugar.

¿Hemos tenido experimentos que confirmen el camino tomado o algo parecido a verificar que el fotón realmente "viaja"? Si es así, Que son..

¡Interesante pregunta! No sé si podría responder bien, pero quizás te interese saber sobre el experimento de la doble rendija . Es parte de lo que mencionas, y también nos muestra que un fotón no se comporta solo como una partícula mientras viaja.
Sí, y en algunos casos podemos obtener imágenes de la trayectoria de la luz directamente. Ver esta charla , por ejemplo
Es un video fascinante, gracias :-) Sin embargo, no muestra la trayectoria de un fotón individual. Detecta dónde se dispersan los fotones en un momento específico después de que se emite el pulso láser. El video se crea combinando múltiples mediciones realizadas en diferentes intervalos. De hecho, cada medición individual se realiza agregando la dispersión de múltiples pulsos.
Claro, pero el video deja absolutamente claro que la luz es una señal que se propaga a través del espacio a una velocidad finita. Así es como interpreté la pregunta del póster original, aunque admito que no aborda la naturaleza cuántica de los fotones individuales.

Respuestas (2)

El punto central de la pregunta es algo ambiguo, pero aquí hay un esfuerzo por responderlo. Lo siento de antemano si lo he entendido mal.

¿Viaja la luz/los fotones?

La pregunta de si la luz viaja del lugar A al lugar B o no, puede responderse principalmente mediante la experiencia y la experimentación/observación. Cuando sostienes una antorcha en la oscuridad y la apuntas a algún punto del fondo donde está oscuro, puedes ver sus efectos casi de inmediato. De haber sido oscuro , ahora es brillante y puedes ver los objetos que existen allí. Eso significa que la luz no solo viajó allí e iluminó el área, sino que también regresó a su ojo para brindarle información sobre los objetos. Esto quiere decir que la luz no siempre ha estado allí, suspendida en el aire, esperando a que enciendas la linterna y la hagas realidad. No creo que sea así como te lo imaginas.

¿La luz “siente” la existencia del espacio?

Este tipo de preguntas tocan un poco los límites de la ontología. No es muy fácil formular respuestas porque uno tiene que hablar en términos de nociones y conceptos metafísicos que, lamentablemente, quedan fuera del método científico de pensamiento. Pero veámoslo desde este punto de vista: imagina que enviamos un rayo láser de un lado a otro de nuestra habitación. Mirándolo sin un aparato, parece como si la luz no tuviera que viajar en absoluto, parece como si el evento evolucionara instantáneamente. Sin embargo, un aparato muy sensible puede sentir que la luz realmente ha tardado un tiempo en ir y volver. La situación puede volverse más obvia si tratamos de enviar el rayo láser a la luna y viceversa (esto se ha hecho). Incluso nosotros, sin ningún aparato, podemos decir que la distancia involucrada debe ser enorme. Entonces el espacio se vuelve importante e incluso la luz “siente” su inmensidad. En los experimentos que mencionaste, los detectores extremadamente sensibles pueden distinguir los fotones que llegan con una diferencia de tiempo de unos pocos nanosegundos o menos, debido a los caminos ligeramente diferentes que toman (el espacio se vuelve muy importante en formas menos obvias) La luz puede incluso "sentir" el geometría del espacio-tiempo, como lo demuestra la desviación de los rayos de luz que pasan cerca de la superficie del sol, durante un eclipse solar total. La luz puede "sentir" la inmensa densidad de un condensado de Bose-Einstein al reducir la velocidad a una velocidad increíblemente baja. ¡Puedes correr lo suficientemente rápido y alcanzarlo! debido a los caminos ligeramente diferentes que toman (el espacio se vuelve muy importante en formas menos obvias) La luz puede incluso "sentir" la geometría del espacio-tiempo, como lo demuestra la desviación de los rayos de luz que pasan cerca de la superficie del sol, durante un eclipse total de sol. La luz puede "sentir" la inmensa densidad de un condensado de Bose-Einstein al reducir la velocidad a una velocidad increíblemente baja. ¡Puedes correr lo suficientemente rápido y alcanzarlo! debido a los caminos ligeramente diferentes que toman (el espacio se vuelve muy importante en formas menos obvias) La luz puede incluso "sentir" la geometría del espacio-tiempo, como lo demuestra la desviación de los rayos de luz que pasan cerca de la superficie del sol, durante un eclipse total de sol. La luz puede "sentir" la inmensa densidad de un condensado de Bose-Einstein al reducir la velocidad a una velocidad increíblemente baja. ¡Puedes correr lo suficientemente rápido y alcanzarlo!

La pregunta de si la luz toma o no un camino bien definido para ir de A a B involucra la mecánica cuántica, y de tu comentario leí que no te interesa en este momento (?)

Deberías echar un vistazo a ¿Cómo viaja un fotón a través del vidrio? . Esto es realmente un duplicado de su pregunta, pero no he votado para cerrar su pregunta porque supongo que está pidiendo una respuesta bastante básica.

Estás pensando en el fotón como pequeñas balas disparadas desde un punto y golpeando otro punto, pero esta es solo una descripción parcial de la luz. La luz es un campo cuántico y puede interactuar como una partícula o interactuar como una onda en diferentes condiciones. La pregunta "¿qué camino toma el fotón?" no puede responderse porque la luz no es una partícula y, por lo tanto, no tiene un camino bien definido.

krs013 menciona el experimento de la doble rendija, y este es un buen ejemplo porque la luz viaja a través de ambas rendijas al mismo tiempo. Obviamente no podría hacer esto si se comportara como una partícula.

Buena respuesta, pero la oración "... no se puede responder porque la luz no es una partícula y, por lo tanto, no tiene un camino bien definido" me ha llamado la atención. El hecho de que un fotón no tenga un camino bien definido no implica que no sea una partícula. Un ejemplo contrario a esta descripción es el hecho de que los electrones son partículas, pero no tienen caminos bien definidos en condiciones similares, por ejemplo, dobles rendijas. Creo que cuando describe los fotones como ondas, probablemente hace referencia a su función de onda en lugar de refutar su naturaleza cuántica (?)
> "La pregunta" qué camino toma el fotón "no puede responderse" -- No pregunté eso. Lo que estaba preguntando era si el "espacio" entra en la materia cuando se habla de "viajar" de luz/fotón. He leído sobre DSE e incluso el reciente experimento de borrador cuántico, tratando de precisar dónde entra el "espacio" o, en otras palabras, ¿existe espacio para un fotón? Porque a mí me parece que se emite un fotón y un "tiempo" después se absorbe en otro lugar. La suposición tradicional de que debe haber viajado es lo que estaba cuestionando. ¿Hay algún experimento que confirme/niegue eso?
@JKL: un electrón tampoco es una partícula. Es una excitación en un campo cuántico que interactúa en forma de partículas en algunas circunstancias y de forma ondulatoria en otras circunstancias.
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