Detectan el enigmático momento angular de la luz

Desde que en el siglo XVII Johannes Kepler se dio cuenta que la luz del Sol es una de las razones por las cuales las colas de los cometas siempre se encuentran opuestas al astro rey se conoce que la luz ejerce presión en la dirección en la que se propaga, como consecuencia del impulso del rayo. Ese hecho tiene un papel crucial en diversos sistemas, desde la escala atómica hasta la astronómica.

Un grupo del Instituto RIKEN (Japón) ha indicado que la densidad de momento en campos ópticos no uniformes cuenta con un componente insólito, que es ortogonal a la dirección de propagación de la luz y proporcional a la rotación óptica. Además, estos científicos han predicho que el momento angular produciría una fuerza óptica transversa más débil que la habitual presión de radiación en varios órdenes de magnitud.

En función de esta teoría, un grupo compuesto por integrantes de ese centro de investigación, la Universidad de Bristol (Reino Unido) y otras instituciones ha aplicado un método “extremadamente preciso” para verificar de manera experimental que, efectivamente, la luz ejerce una fuerza perpendicular extraordinaria y que está determinada por su polarización.

Para medir ese nuevo tipo de momento y fuerza óptica, los especialistas han empleado un equipo tan sensible que es capaz de registrar hasta una fuerza menor de la que la gravedad ejerce sobre una bacteria.   

“Nuestros hallazgos revisitan las propiedades fundamentales del impulso de la luz, revelan un nuevo tipo de fuerza óptica y enriquecen la optomecánica”, ha comentado Konstantin Bliokh, uno de los autores del estudio publicado en ‘Nature Physics’. 

Por su parte, el líder del proyecto, Franco Nori, ha indicado al portal Phys.org que “la investigación integra las perspectivas relativistas de la teoría de campo y la mecánica cuántica, así como aspectos ópticos de las propiedades dinámicas de la luz”. Además, Nero ha destacado que estas averiguaciones “ofrecen un nuevo paradigma” que podría generar conocimientos sobre diversos fenómenos, “desde la óptica aplicada hasta la física de alta energía”. 

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