Físics aconsegueixen calcular la força que la llum exerceix sobre la matèria

Des de fa molt de temps, alguna cosa així com uns 150 anys, els nostres científics saben que la llum exerceix una pressió sobre la matèria amb la qual interactua. Lamentablement i a l'sembla, així és com ha estat publicat oficialment, fins ara no coneixíem un mètode amb el qual poguéssim mesurar aquesta força.

El problema que hi ha just darrere de tota aquesta investigació radica que un fotó com a tal no té massa, però si que té impuls i, com segur estaràs pensant, aquest impuls exerceix una força sobre l'objecte amb el qual interactua. Aquesta hipòtesi va ser formulada allà pel 1619 per l'astrònom i matemàtic alemany Johannes Kepler.

Keppler va ser el primer a parlar sobre la pressió que realitza la llum sobre la matèria

Entrant una mica més en detall, sobretot per si vols consultar aquesta teoria, la mateixa està formulada en el tractat de vaig cometre i gràcies a la mateixa Johannes Kepler va poder explicar el motiu pel qual la llum de el Sol és la causant, a l'exercir pressió, que la cua d'un cometa qualsevol sempre s'allunyi de la ubicació que té el propi Sol.

Curiosament no va ser fins a 1873 quan el físic escocès James Clerk Maxwell va formular en A Treatise on Electricity and Magnetism que això es devia a l'impuls. En el seu estudi es va suposar que la llum devia ser una forma de radiació electromagnètica que transporta impuls i exerceix pressió. Com a detall, comentar-te que aquest treball va servir de base fonamental per al posterior treball d'Einstein sobre la relativitat.

Tal com ha comentat recentment l'enginyer Kenneth Chau de campus Okanagan de la Universitat de Columbia Britànica (Canadà):

Fins ara, no havíem determinat com aquest impuls es converteix en força o moviment. Tot això es deu al fet que la quantitat d'impuls transportada per la llum és molt petita i no tenim un equip prou sensible com per resoldre aquest problema.

De moment l'ésser humà no disposa de la tecnologia necessària per mesurar directament l'impuls que exerceix la llum quan incideix sobre un objecte

A causa de que a nivell tècnic no disposem de la tecnologia necessària com per mesurar aquest impuls, l'equip de físics i enginyers va decidir construir un aparell que feia ús d'un mirall per aconseguir mesurar la radiació exercida pels fotons. La idea és disparar polsos làser contra el mirall perquè aquest retorni una sèrie d'ones elàstiques que es mouen a través de la seva superfície i són detectades per una sèrie de sensors acústics.

Segons paraules de Kenneth Chau:

No podem mesurar directament li moment de l'fotó, pel que el nostre enfocament va ser detectar el seu efecte en un mirall 'escoltant'Les ones elàstiques que ho van travessar. Vam poder rastrejar les característiques d'aquestes ones fins el momentum que resideix en el pols de llum mateix, el que obre la porta per finalment definir i modelar com ha el momentum de llum dins dels materials.

Encara queda molta feina per davant tot i que les possibilitats que ofereix aquesta investigació són moltes

De moment encara queda molta feina per fer per conèixer amb certesa fins on ens pot portar una investigació com aquesta tot i que, segons les persones que treballen en la mateixa, aquesta podria servir per millorar la tecnologia de la vela solar, Un mètode de propulsió sense motor per a naus espacials que precisament faria servir la pressió que exerceix la radiació de el sol a la vela en lloc de vent.

D'altra banda, el conèixer amb certesa la pressió que pot oferir la llum sobre l'objecte en el qual incideix ens pot servir per aconseguir construir millors pinces òptiques, Un mètode que a dia d'avui és utilitzat per atrapar i manipular partícules increïblement petites. Per fer-nos una idea de la mida que es manipula amb aquesta tècnica, comentar-te que parlem d'escales d'un sol àtom.

Segons Kenneth Chau:

Encara no hem arribat, però el descobriment en aquest treball és un pas important i estic emocionat de veure a on ens porta després.