UCSB Science Line

Respuesta 1:

No estoy seguro de que otros científicos respondan a esta pregunta de la misma manera que yo, pero creo que se trata de una cuestión muy filosófica que depende de lo que se entienda por materia.

Si se pregunta si la luz transporta energía y momento, la respuesta es definitivamente sí. Pero tal vez quiera decir: ¿es la luz una partícula?
La mecánica cuántica hace que esta cuestión sea un poco turbia: todo, incluida la luz, en la mecánica cuántica es a la vez una partícula y una onda (en realidad, es algo definido que tiene propiedades tanto ondulatorias como de partícula).

Entonces, si piensa que la materia es algo que está hecho de partículas, todo es o no es materia dependiendo de cómo se mire. De hecho, creo que esa es la manera incorrecta de pensarlo.Lo que realmente quieres saber es: ¿tiene la luzpropiedades que no tienen otros tipos de partículas? La respuesta es sí. La mayoría de las partículas que componen todo lo que tradicionalmente llamamos materia se llaman «fermiones». Cosas como los fotones se llaman «bosones». Hay muchas propiedades que no comparten los fermiones y los bosones: una de ellas es que dos fermiones no pueden existir exactamente en el mismo estado. Aunque hay partículas compuestas por fermiones más pequeños que se comportan como bosones, las partículas fundamentales que son bosones -creemos que son fundamentales- se comportan de forma diferente a las partículas fundamentales que son fermiones.

Para resumir, estas diferencias en las propiedades son responsables de la forma en que estas partículas se manifiestan a gran escala en el mundo cotidiano, donde la mecánica cuántica no es importante. Un bosón aparece como una especie de campo u onda, y puede estar directamente vinculado a una de las cuatro fuerzas (electromagnetismo, gravedad, fuerza fuerte y fuerza débil), mientras que los fermiones forman partículas individuales, como los átomos.

Así que, definitivamente, hay un sentido en el que la luz es muy, muy diferente a los electrones o protones. Sin embargo, no estoy seguro de si llamaría a la luz materia o no. Ciertamente, puede hacer algunas de las cosas que uno pensaría que sólo puede hacer la materia tradicional, como transportar el impulso y transferirlo en una colisión. Pero no cabe duda de que tiene algunas propiedades que son fundamentalmente diferentes a las de la materia tradicional (las cosas que están hechas de átomos).

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