La Luz Corpuscular – Los corpúsculos de luz
Los corpúsculos de luz
Hasta el inicio del siglo XIX, la gran mayoría de los físicos aceptó una naturaleza corpuscular para la luz, y la teoría más de moda era la de Newton.
La lectura de la Óptica de Newton no es fácil, ya que desde que fue escrita, hasta los días de hoy, tres siglos nos contemplan; y también porque los paradigmas hoy vigentes prácticamente nos obligan a aceptar una luz ondulatoria, por más que esa «onda» haya adquirido, en el transcurrir del siglo XIX, algunas características de difícil comprensión: no se trataría más de aquella onda mecánica propuesta originalmente por Huyghens, Pero algo de naturaleza electromagnética de difícil conceptuación, aunque acoplados a la matemática de los fenómenos mecánicos ondulatorios.
Por otro lado, experiencias realizadas en el siglo XX han demostrado una cierta inconsistencia en la aceptación de una naturaleza matemático-ondulatoria para la luz, en el sentido clásico al que se acostumbró connotar la expresión ondulatoria
Sin entrar propiamente en el mérito de la obra de Newton, veremos si todavía sería posible pensar hoy en una luz corpuscular y hasta que punto las imágenes de pensamiento, que serán presentadas, podrían justificarse.
Luz corpuscular es casi sinónimo de luz material y roza en la aceptación o no de la idea de que los cuerpos materiales macroscópicos y la luz serían convertibles entre si a través de la emisión y absorción de luz por ellos mismos. En una primera aproximación podríamos pensar en un corpúsculo esférico propagándose por el espacio en una dirección definida (Imagen 1). El formato esférico no es obligatorio, pero facilita la esquematización.
Figura 1: Primera idea de un corpúsculo de luz propagándose por el espacio.
La idea de que serían necesarios tantos corpúsculos diferentes cuantos son los colores del espectro puede ser esquivada si pensamos en el color como una propiedad del rayo elementar de luz y no del corpúsculo de luz por si mismo.
Bajo ese aspecto, un rayo de luz elementar se constituye de, como mínimo, dos corpúsculos viajando acoplados, uno delante del otro (en la Imagen 2 están representados tres corpúsculos pertenecientes a un mismo rayo de luz elementar), y la distancia entre los corpúsculos caracterizaría el color del espectro a ser captado por un equipamiento conveniente. Se nota entonces la posibilidad de la existencia, al menos en teoría, de un espectro totalmente continuo para la llamada luz normal.
Figura 2: Primera idea de un rayo de luz corpuscular. La distancia entre dos corpúsculos puede ser pensada como algo que caracteriza el color, o sea, como el factor responsable por la dirección del rayo en el espectro.
La interacción luz-materia.
Es fundamental, para el estudio de la luz corpuscular, la caracterización de una acción y reacción a la distancia entre los cuerpos materiales macroscópicos y los corpúsculos de luz. Es así como Newton se refiere con mucha frecuencia a una inflexión de los rayos de luz (Imagen 3), término que fue dejado en segundo plano por la óptica ondulatoria.
Gracias a esa acción a distancia, mediada por alguna cosa de naturaleza inmaterial, los corpúsculos, en su interacción con otros cuerpos materiales, irían gradualmente modificando la dirección de propagación. O sea, esas variaciones de dirección serían graduales y no bruscas, retratando una acción continua entre el objeto que las provoca y el rayo de luz que sufre la inflexión considerada.
Figura 3: Inflexión de un rayo de luz elementar dirigiéndose de izquierda a derecha.
Esa alguna cosa de naturaleza inmaterial no llega a ser muy bien definida por Newton. En algunos tramos de su obra él llega a caracterizarla como una posible vibración emitida por los cuerpos materiales y que se propagan por un éter.
Sería como si alguna cosa de naturaleza ondulatoria respondiese por la inflexión de una luz corpuscular. En otros tramos él niega ese éter de tipo huygheniano, dejándonos la impresión de que esa alguna cosa sería lo que en algunos de sus textos se caracteriza como el espíritu de la materia, algo de naturaleza inmaterial pero a propagarse por el espacio de manera idéntica a la materia.
O sea, no sería un éter en el sentido clásico, como el término comúnmente se emplea, pero sería como si un éter emitido por la materia, y no e reposo en su espacio absoluto. En ese caso aquella idea de «vibración» se deshace.
Esa “alguna cosa inmaterial” o ese “espíritu de la materia”, o todavía, “ese éter fluido emitido por la materia”, se asemeja mucho a la idea que Newton hacía respecto a la génesis de la gravitación y de las demás interacciones entre los cuerpos materiales, que se resumen en las tres leyes de su modelo mecánico macroscópico. Es por eso que decimos que la óptica y la mecánica de Newton son parte de una teoría única e indisociable. En los días de hoy, la negación de una implica casi que necesariamente en la negación de la otra, así como la negación de la teoría corpuscular de la luz en el siglo XIX implicó, por motivos varios, en la negación de casi toda la física newtoniana en el siglo XX.