El lado oscuro de la luz

Lado Oscuro de la Luz

La luz es un objeto que interesó a los físicos durante milenios y lo continua haciendo. Recién a comienzos del siglo pasado se pudo establecer la dualidad onda-partícula; además se encontró que existe en el universo un límite a la velocidad que se puede alcanzar y es justamente la de propagación de la luz en el vacío, sin contar que es además la fuente de las auroras boreales, y básicamente de la vida en nuestro planeta. Recientemente investigadores de la Universidad de Glasgow y de Bristol, en el Reino Unido, encontraron lo que denominaron el “lado oscuro de la luz”, es decir que el campo electromagnético está atravesado por vórtices de oscuridad y además notaron que estas líneas tienen una estructura fractal.

Ya se había notado un fenómeno particular cuando el haz de un láser coherente y monocromático impacta sobre una superficie rugosa: se pueden observar pequeñas zonas de oscuridad y claridad que inclusive parecerían moverse a medida que el observador cambia de posición. Estos puntos oscuros se deben a la figura de interferencia que genera la luz difractada desde diferentes puntos de la superficie. En el artículo publicado por los investigadores británicos describen cómo modelaron la superposición de ondas que lleva a esa figura de interferencia, usando métodos numéricos y experimentales de lo más variados.

Al medir las superposiciones con un interferómetro, los científicos pudieron construir una imagen 3D de los vórtices ópticos. Sorprendentemente encontraron dos tipos: el 73% eran vórtices infinitos, esparcidos a lo largo de todo el haz de luz; el resto eran lazos cerrados, es decir cuando la línea del vórtice regresa al punto inicial en un área pequeña. Investigando la estructura de las líneas un poco más a fondo descubrieron con son invariantes de escala, es decir que si uno hace un zoom, lo que ve es exactamente lo mismo que antes, por lo que se trata de líneas fractales.

Una pregunta de muchos físicos es cómo fue posible la formación de galaxias si la materia estaba uniformemente distribuida en un único punto que luego dio origen al universo. Estos vórtices serían similares a las anomalías presentes en el inicio del universo, según algunos modelos cosmológicos, es decir pequeñas acumulaciones de materia en determinados puntos y no una distribución uniforme, y de esta forma se podría haber dado la posibilidad de la formación de galaxias y planetas. Es por esto que los investigadores británicos piensan que no sean meras coincidencias; especulan con la posibilidad de haber descubierto una propiedad universal de todos los sistemas ópticos que sería capaz de acercar ramas de la física hasta hoy completamente diferentes.

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