Con el inicio del siglo XIX llegó también uno de los experimentos más memorables de la física, el de la doble rendija. El arreglo experimental fue propuesto por el científico británico Thomas Young y consistió simplemente en iluminar una pantalla en la cual fueron cortadas dos rendijas paralelas, angostas y largas. Cuando se encendía una fuente luminosa colocada a cierta distancia en el eje perpendicular equidistante a ambas aberturas, la luz que atravesaba las dos rendijas terminaba por proyectarse en una segunda pantalla colocada al fondo, en la que formaba un peculiar patrón de franjas brillantes y oscuras intercaladas.
Estas líneas luminosas y oscurecidas alternadas se debían, respectivamente, a la interferencia constructiva y destructiva de los frentes de luz que atravesaban por cada una de las dos ventanillas. Cuando las distancias viajadas por las ondas que pasaban a través de cada una de las dos rendijas diferían en múltiplos enteros de la longitud de onda de la luz, entonces las intensidades de ambos haces se sumaban y daban lugar a la franja brillante, pero cuando esta diferencia equivalía a mitades de la longitud de onda entonces sus intensidades se anulaban y provocaban la ausencia de luz, o una franja negra. Entre estos dos extremos había una zona de sombra que daba cuenta de la interferencia parcialmente destructiva.
Esta explicación para la interferencia de la luz causada por la doble rendija, construida matemáticamente por Young con base en la diferencia de distancias y longitudes de onda, le permitió demostrar que la naturaleza de la luz era efectivamente tal; es decir, que el fenómeno luminoso se propagaba en la forma de undulaciones, tal como lo había defendido firmemente más de un siglo antes Christiaan Huygens frente al genio de Isaac Newton, quien creía que la luz estaba formada por partículas.
Muchos años después, y gracias al desarrollo de los aceleradores de partículas elementales, otros científicos pudieron reproducir el experimento de la doble rendija ideado por Young, pero esta vez utilizando haces de partículas —como electrones o protones— en lugar de luz. Sorprendentemente el resultado en esta nueva oportunidad fue el mismo que el obtenido en 1801: franjas oscuras y brillantes, lo que indicó que no sólo la luz, sino la materia en general, puede exhibir una naturaleza dual, de onda o partícula. El desarrollo reciente de las fuentes de pocos fotones —como se llaman las partículas de luz— ha posibilitado una realización más refinada del experimento de la doble rendija al utilizar haces de relativamente pocos fotones, pero la interferencia resultante siempre ha sido consistente.
Hasta ahora, todos los arreglos experimentales habían usado dobles rendijas separadas espacialmente; es decir, ranuras físicas hechas sobre una pantalla a cierta distancia una de la otra, mismas que pueden ser atravesadas simultáneamente por los haces de luz u otras partículas. Pero hace unos días un equipo de científicos del Imperial College London, en el Reino Unido, lograron instalar una variante del añejo experimento. Su novedosa versión consistió en generar rendijas separadas temporalmente; es decir, aperturas que se forman y desvanecen siguiendo el patrón trazado por las fluctuaciones inducidas dentro de una guía de onda de óxido de indio y estaño mediante pulsos de tres láseres.
El resultado obtenido con esta variante temporal del experimento de Young fue igualmente consistente con el caso espacial; es decir, las partículas de luz, aunque muy pocas en este nuevo arreglo experimental, también son capaces de interactuar en el tiempo y formar el equivalente a las franjas brillantes y oscuras en sus patrones de interferencia. Con ello, el grupo de investigadores ha podido demostrar que la interferencia de los haces separados por las dobles rendijas funciona igual en el dominio temporal que en el espacial. Este hallazgo abre la posibilidad de construir interruptores fotónicos de muy alta velocidad que podrían encontrar aplicaciones tanto en las telecomunicaciones mediante fibras ópticas como en la transferencia de información dentro de los sistemas de cómputo cuántico.
Lo anterior, dicho sin aberraciones.
Muy interesante el asunto, me queda la duda de cómo ven el resultado del experimento, si para verlo espacialmente necesitamos el desfasamiento de la onda, y aquí tenemos tres ondas en diferentes tiempos, es decir no son simultáneos. Espero haberme dado a entender. Gracias!