¿La luz (onda electromagnética o fotón) tiene propiedades probabilísticas?

Si. La solución a las ecuaciones de Maxwell le dirá la intensidad de la luz, como fenómeno de onda, en el espacio y el tiempo. Sin embargo, la luz también se cuantifica en fotones, lo que significa que a medida que te enfocas en porciones cada vez más pequeñas de la energía de la luz, aparecen discretamente. Un fotón está allí o no está; a este nivel de energía, no hay división. Es por eso que la teoría cuántica de la física se llama así. Entonces, este resultado tiene implicaciones interesantes. Si no puede reducir la intensidad (continua) de un haz de luz por debajo de cierto nivel, ¿qué sucede? La respuesta es la probabilidad. Entonces, la probabilidad de que detecte un fotón en un lugar determinado (en el espacio y el tiempo) se sustituye por la intensidad de la onda de luz.

La demostración clásica es el famoso experimento de doble rendija. Brille una fuente de luz (de un solo color) a través de dos rendijas muy separadas, en una pantalla. Verá un patrón de interferencia donde las ondas de la energía electromagnética interfieren de manera constructiva y destructiva. Este experimento fue hecho por primera vez en 1801 por Thomas Young. Ahora, si reduce la intensidad de la luz hasta que la potencia sea de unos pocos fotones por segundo, puede detectar dónde aterrizan estos fotones, y será aleatorio, con la probabilidad espacial dada por la intensidad del patrón de interferencia. (Tenga en cuenta que el poder es energía por tiempo, y la energía de un solo fotón (verde) es de aproximadamente [matemáticas] 3 X 10 ^ {- 19} [/ matemáticas] Julios, y un vatio es un julio por segundo).

Imagen del experimento de doble rendija – Wikipedia.