¿Por qué es posible detener la luz por completo?


Durante siglos, pensamos que la velocidad de la luz era una constante inalcanzable e inmutable. Sin embargo, la ciencia ha demostrado que, con los materiales adecuados y mucha creatividad, podemos manipularla hasta el extremo de "congelarla" en el tiempo.

El experimento que desafió la física

A principios de 2001, la comunidad científica quedó asombrada por una noticia que parecía sacada de una película de ciencia ficción: un equipo de físicos logró detener, almacenar y liberar un haz de luz.

La gran protagonista de esta historia es la doctora Lene Vestergaard Hau, quien primero logró frenar la luz a unos increíbles 60 km/h (la velocidad de un coche en ciudad). Poco después, su equipo, junto a los doctores Roland Walsworth y Mikhail Lukin, consiguió lo que parecía imposible: reducir su velocidad de 297.600 km/s a 0 km/s.

¿Cómo se logra "congelar" la luz?

Para detener la luz no basta con ponerle una pared delante (eso solo la reflejaría o absorbería). El secreto está en un gas especial llamado Rubidio.

  1. Se utiliza una caja hermética de cristal llena de este gas.

  2. Mediante técnicas de enfriamiento extremo, el gas se prepara para recibir la luz.

  3. Al disparar un haz de luz (un cañón de fotones) a través del rubidio, los átomos del gas "atrapan" la información de la luz.

  4. Como explicó el doctor Harris: "La luz se detiene realmente y se almacena completa en los átomos". Lo más maravilloso es que, al liberarla, ¡sale exactamente lo mismo que entró!

Un experimento para pensar (¡con precaución!)

Aunque a veces bromeamos con hacer experimentos caseros, trabajar con láseres y gases como el rubidio requiere equipos de laboratorio muy avanzados y una supervisión constante. Lo que este experimento nos enseña es que la luz no es solo algo que viaja, sino algo que podemos "guardar" para, por ejemplo, crear en el futuro ordenadores cuánticos ultra rápidos o nuevas formas de transmitir información.

Como bien decía el equipo de la doctora Hau, este proceso es "hermoso y convincente". Nos permite entender que la luz y la materia están mucho más conectadas de lo que creíamos, abriendo un mundo de posibilidades para la física del futuro.


Comentarios

Dulce Ambar ha dicho que…
Desde tiempos remotos el hombre ha tratado de capturar la esencia de la luz, pasando por etapas; desde simples trazos en paredes de piedra, hasta la fotografía. Con la aparición de una nueva tecnología digital transformó la luz en datos que fueron reproducidos una y otra vez sin que por ello se perdiera calidad en este proceso; no obstante nuestra vista es más rápida y por medio de ella somos capaces de distinguir entre la realidad y la virtualidad de las imágenes.

En el año 2001 físicos americanos lograron esta hazaña; Detener, almacenar y liberar un haz de luz. Este resultado fue obtenido por dos equipos de investigadores, uno dirigido por los doctores Roland Walsworth y Mickail Lukin y el otro encabezado por la doctora Lene Vestergaard Hau.

…La luz, que normalmente se desplaza a 297.600 kilómetros por segundo puede ser desacelerada a través de medios transparentes tales como el agua o el vidrio. Utilizando contenedores de gas el equipo de Walsworth y Lukin logró desacelerar un rayo de luz hasta detenerlo. "Esencialmente, la luz quedó atrapada en el medio y no podía salir hasta que lo decidieran quienes realizaban el experimento"…

Para lograr detener completamente la luz utilizaron un gas de rubidio. "Hemos logrado retenerla y luego soltarla. Lo que sale es lo mismo que entró" explicó Walsworth.

Enlaces relacionados con este tema:

http://www.lanacion.com.ar/Archivo/Nota.asp?nota_id=48981 / James Glanz

http://www.tendencias21.net/Primer-paso-para-el-envio-de-informacion-a-la-velocidad-de-la-luz_a256.html / Domingo 21 Diciembre 2003 – Eduardo Martínez

Respuesta: Si se puede detener un haz de luz
Anónimo ha dicho que…
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
Aidan ha dicho que…
Investigadores norteamericanos dicen haber detenido la luz por completo, haberla almacenado y haberla liberado después como si se tratara de una partícula de materia común.

Este logro es todo un hito: por primera vez se detuvo la forma de energía más etérea y veloz de la naturaleza. Y esto podría ayudar a hacer realidad lo que por hoy son conceptos meramente teóricos para aumentar marcadamente la velocidad de las computadoras y la seguridad de las comunicaciones.

Fueron dos equipos de físicos independientes los que lo lograron. Uno de ellos estuvo liderado por la Dra. Lene Vestergaard Hau de la Universidad de Harvard y el Instituto para la Ciencia Rowland en Cambridge, Massachusetts, y el otro por el Dr. Ronald Walsworth y el Dr. Mijail Lukin del Centro Harvard-Smithsonian para la Astrofísica, en Cambridge también.

Normalmente la luz se mueve a 297.600 kilómetros por segundo. Medios transparentes como el agua, el vidrio y el cristal reducen levemente la velocidad de la luz, efecto que provoca la inclinación de los rayos de luz y permite a las lentes enfocar imágenes y prismas para producir el espectro.

Valiéndose de un efecto mucho más poderoso, el equipo Walsworth-Lukin demoró y luego detuvo la luz en contenedores de gas especialmente preparados. En este medio, la luz se volvió cada vez más débil hasta detenerse finalmente. Al lanzar una segunda luz, a través del gas, el equipo pudo revivir el rayo original.

Los experimentos conducidos por la Dra. Hau lograron resultados similares.

"Básicamente, la luz queda atrapada en el medio y no puede salir hasta que quienes realizan el experimento lo deciden", explicó el Dr. Seth Lloyd, profesor adjunto de Ingeniería Mecánica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts, que está familiarizado con este experimento.

El Dr. Lloyd agregó: "¿Quién pensó alguna vez que se podría inmovilizar la luz?". Y anticipó que el mayor impacto de este trabajo podrá verse en tecnologías del futuro, como la comunicación y la informática cuánticas. Ambos conceptos dependen fuertemente de la capacidad de la luz para trasladar la denominada "información cuántica", que involucra a partículas capaces de existir en muchos lugares o estados al mismo tiempo.

Las computadoras cuánticas podrían realizar determinadas operaciones a mucha mayor velocidad que las máquinas actuales. Y las comunicaciones cuánticas nunca podrían ser interceptadas. Para cualquiera de estos dos sistemas se necesita luz para formar grandes redes de computadoras. Pero estas conexiones son difíciles sin un almacenamiento temporario de luz, problema que el nuevo hallazgo podría ayudar a resolver.

Los experimentos de ahora dan un nuevo paso y logran detener por completo la propagación de la luz.

"Pudimos mantenerla ahí y liberarla después y lo que sale es lo mismo que uno envió", dijo el Dr. Walsworth. "Es como congelar un cuadro".

Tanto los experimentos originales de la Dra. Hau sobre disminución de la velocidad de la luz, como los nuevos para detenerla por completo, se basan en un complejo fenómeno de determinados gases llamado "transparencia inducida de forma electromagnética".

Esta propiedad permite a determinados gases, como el rubidio, que son normalmente opacos, volverse transparentes al recibir un tratamiento especial.

El rubidio, por ejemplo, absorbería normalmente la luz roja oscura del láser utilizado por el Dr. Walsworth y sus colegas. Pero al dirigir un segundo láser, con una frecuencia ligeramente distinta, a través del gas, los investigadores lo volvieron transparente.

La Dra. Hau y el Dr. Harris en el experimento anterior lograron aminorar la velocidad de la luz. Pero no pudieron detenerla porque la "ventana" transparente del gas se volvía cada vez más estrecha y más difícil de traspasar.

Pero el Dr. Lukin, junto con la Dra. Suzanne Yelin del Centro Harvard-Smithsonian y el Dr. Michael Fleischhauer de la Universidad de Kaiserlautern en Alemania descubrieron una forma para pasar por alto esa limitación: sugirieron esperar que el rayo ingresara en el contenedor con el gas y luego reducir suavemente la intensidad del segundo rayo.

"La luz es detenida y almacenada por completo en los átomos", dijo Harris. "No hay otra forma de hacer esto. Se hizo y de forma muy convincente y hermosa".

Fuente: http://www.clarin.com/diario/2001/01/19/s-03601.htm
Anónimo ha dicho que…
Gracias por participar!
Las respuestas de dulce ambar y de aidan son correctas. La luz ya se puede detener. Subís al ranking.
Anónimo ha dicho que…
mierda, tengo todos los componentes pero me falta una mesa donde me quepa todo.
He visto que estás en varios directorios. Te recomiendo thehouseofblogs que te falta.
Anónimo ha dicho que…
Jajaja
¡Muchas gracias por el comentario y la sugerencia! En cuanto tenga un segundo libre miro lo de ese directorio ;)
tharok ha dicho que…
Y no hay videos del experimento? =/
Anónimo ha dicho que…
Gracias jol por "menear" este artículo.

_Tharok_, te he puesto un vídeo ;)

¡Gracias a todos por los comentarios!