¿Es teóricamente posible que la luz se convierta en un sólido?

Answer 1

No y sí, dependiendo de lo que estés buscando.

Un fotón (una partícula de luz) es un bosón, un tipo de partícula que obedece a reglas radicalmente diferentes de las que podríamos considerar una partícula de materia, que a su vez se llaman fermiones. Los electrones, protones, neutrones y quarks, los componentes básicos de los sólidos en la escala de partículas, son todos fermiones. Los fermiones poseen un giro cuántico de mitad entero (básicamente, un número que se vuelve importante en química cuando se consideran las formas en que los átomos pueden unirse entre sí), y obedecen a algo llamado estadísticas de Fermi-Dirac. Los fermiones obedecen el principio de exclusión de Pauli, que establece que no puedes tener dos fermiones que compartan la misma energía y el mismo giro. Puedes meter dos electrones en una caja si tienen diferentes giros (por ejemplo, 1/2 y -1/2) , pero no si ambos tienen spin 1/2.

Los bosones, por otro lado, no están sujetos a esta regla de exclusión. Puedes meter tantos fotones como desees en el mismo estado de energía sin preocuparte. Además, se requiere que los bosones no interactúen significativamente entre sí. Por lo tanto, terminan obedeciendo a una forma de estadística conocida como estadísticas de Bose-Einstein (que está muy relacionada con los condensados ​​de Bose-Einstein).

El punto es, los sólidos se caracterizan por fuertes fuerzas de unión inter-molecular. Es lo que les permite mantener rígidamente su volumen y densidad. Estos enlaces se producen debido a la naturaleza de las distribuciones electrónicas (fermión) en los átomos, que dictan cómo se unen entre sí. La luz no puede hacer lo mismo, ni mucho menos. Por definición, los fotones no pueden interactuar (compartir fuerzas) entre sí. ¿Cómo esperas que se unan? Incluso los condensados ​​de Bose-Einstein se consideran gases de bosón enfriados a bajas temperaturas, en lugar de sólidos reales.

Sin embargo, la luz comparte propiedades con los sólidos. Por ejemplo, la luz puede ejercer presión, ya que tiene un impulso y, por lo tanto, una masa relativista (pero no de reposo).

Answer 2

No lo creo, al menos no en el sentido ordinario de la palabra sólido, lo que significa un material que consiste en un conjunto de partículas cuyo volumen y forma permanecen estables, contra fuerzas de cizallamiento y compresión, sin soportes externos.

Ahora, por supuesto, puedes deformar los sólidos, si pones fuerzas suficientes sobre ellos. Pero tienden a mantener su forma muy bien.

En cualquier caso, es seguramente una característica de un sólido que mantendrá su volumen y forma sin restricciones externas durante un tiempo considerable.

Pero la luz consiste en partículas que se mueven a la velocidad de la luz … así que parece que la única forma de forzar un volumen lleno de luz para mantener su forma y volumen sería reflejarlo desde el límite hacia el interior mediante espejos. .

No hay una fuerza de atracción entre los fotones de la que valga la pena hablar en ninguna circunstancia ordinaria que pueda imaginar.

Hay no linealidades en la electrodinámica cuántica, que crean cierta interacción entre los fotones, pero estas interacciones son absolutamente pequeñas y no se podían mostrar hasta que la densidad de los fotones era absolutamente enorme.

Por lo tanto, si quita los espejos de contención, los fotones simplemente huirán en todas direcciones, lo que no me parece que se ajuste a la definición ordinaria de un sólido.

Answer 3

¡Qué maravillosa pregunta! Creo que sí, pero luego, cuando terminaron de explicar qué eran realmente los átomos (ya sabes, después de años de explicaciones estúpidas a lo largo de la escuela secundaria) llegué a la conclusión de que toda la materia es solo energía con delirios de solidez. Creo que, en el nivel más fundamental, la materia y la energía pueden ser en realidad lo mismo, simplemente aparecer en diferentes aspectos.

Answer 4

Teóricamente sí. Está pensando en un nuevo estado de la materia llamado Condensado de Bose-Einstein.
http://www.news.harvard.edu/gaze …