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¿Por qué no podemos almacenar la luz en forma de luz?

Podemos almacenar frío (hielo), calor (por ejemplo, bolsas de agua caliente) y carga eléctrica (pilas). Incluso podemos "almacenar" un campo magnético en un imán. Podemos convertir la luz en energía y luego, si queremos, volver a convertirla en luz. Pero no podemos almacenar luz en forma de luz en cantidades significativas. ¿Cuál es la explicación de esto en términos físicos?

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Podemos almacenar longitudes de onda de luz

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Falta un especificador en la pregunta. Si nos interesa generando fotones y utilizarlos posteriormente con fines prácticos, se aplica la respuesta actual. Sin embargo, si se quiere almacenar la luz del sol para utilizarla más tarde, existe una limitación muy diferente, y es que la transmisión y la reflectividad son compensaciones. Al abrir la "puerta" para dejar entrar fotones, se pierde un número inaceptable de los que ya están dentro.

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Tú no tienda esas cosas, sólo retrasas la vuelta al equilibrio de tal manera que puedes explotar ese proceso más a tu favor

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jmah Puntos 1770

Para que los fotones que componen la luz existan, tienen que viajar a la velocidad de la luz. Esto significa que para almacenarlos hay que meterlos en un recipiente donde puedan desplazarse a la velocidad de la luz hasta que queramos dejarlos salir.

Se podría construir el contenedor con espejos, pero ningún espejo que podamos construir en la actualidad es 100% reflectante, ni puede llegar a serlo. Normalmente, cuando un fotón "choca" con el espejo, es absorbido por uno de los átomos del espejo y reemitido al contenedor. Sin embargo, a veces el fotón no se reemite (dejando el átomo en un estado excitado) o no choca con uno de los átomos y atraviesa el espejo y sale del recipiente.

Aunque las probabilidades de que esto ocurra con un fotón individual son bajas, hay muchos fotones que viajan muy rápido, por lo que sucede muchas veces, provocando así que la luz se "escape" o decaiga.

Construir un espejo casi perfecto es difícil, así que es más fácil convertir la luz en algo que se pueda almacenar y luego volver a convertirla en luz cuando la necesites.

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+1. Una observación: quizá deberías dejar más claro que el espejo perfecto no es sólo una cuestión técnica, sino que el tunelamiento cuántico es inherente a la naturaleza. Así que ni siquiera un espejo podemos imagine edificio sería capaz de reflejar la luz al 100%.

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@Wouter - No estaba seguro de eso, pero sí.

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Gracias Chris...voy a guardar tu esclarecedora respuesta:-)

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JRT Puntos 97

Sus ejemplos son un poco engañosos. Por ejemplo, usted dice:

Podemos almacenar frío (hielo), calor (por ejemplo, bolsa de agua caliente)

Pero sólo podemos almacenar calor temporalmente, igual que sólo podemos almacenar luz temporalmente. Tu bolsa de hielo acabará calentándose y tu bolsa de agua caliente acabará enfriándose, igual que la luz. almacenado entre dos espejos acabará escapando.

y carga eléctrica (pilas)

La carga no se almacena como carga en una batería. Una reacción química genera la carga. Sería lo mismo que convertir la luz en otra cosa, almacenar esa otra cosa y luego regenerar la luz cuando sea necesario.

Incluso podemos "almacenar" un campo magnético en un imán.

No es lo mismo, ya que no estamos almacenando carga magnética en un imán.

Un método de almacenamiento que podría ajustarse a sus criterios es almacenar la luz en un condensado de Bose Einstein . Los impulsos luminosos pueden detenerse en un BEC y, en principio, almacenarse indefinidamente.

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Muchas gracias John, definitivamente entendí tus puntos relacionados con las baterías y los imanes. En cuanto a almacenar luz entre dos espejos frente a almacenar calor o frío, está claro de nuevo tu punto de vista desde la perspectiva de un físico, aunque mi pregunta en realidad estaba relacionada con almacenar cantidades significativas de luz (es decir, útil para muchos y diferentes propósitos). En este caso, mi siguiente pregunta sería cómo la luz "almacenada" entre dos (o millones de) espejos podría resultar útil. p.d. no hay forma de acceder a tu enlace

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Hmm, no sé por qué no te funciona el enlace, ya que aquí sí funciona. En cualquier caso, el enlace es deas.harvard.edu/haulab/publications/pdf/Stopped_Light_2001.pdf

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Re su siguiente pregunta almacenar la luz como luz parece un ejercicio inútil. No almacenamos la electricidad como carga, sino como energía química en una batería, porque es más fácil, barato y útil. Si quieres almacenar luz, pon la energía en una batería y luego úsala para alimentar un LED.

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nkr1pt Puntos 271

Intentaré responder a tu pregunta tal y como la has formulado. Básicamente no se puede almacenar nada de lo que has mencionado. El hielo acabará calentándose, el calor enfriándose y la batería perdiendo carga. Una caja de espejos con luz brillando en ella "almacenará" luz como tus otros ejemplos pero perderá la energía mucho más rápido que cualquiera de ellos. Imagina que lanzas una superbola a una caja y cierras la tapa, ¿rebotará para siempre y "almacenará" la energía?

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bharal Puntos 148

Podemos almacenar la luz, pero durante muy poco tiempo. No soy físico, así que quizá este enlace no sea lo que pretendías.

http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/3308109.stm

2voto

Es difícil almacenar la luz como luz porque la forma más habitual en que la luz interactúa con la materia es mediante absorción y emisión, que es como funcionan los espejos. Sin embargo, la gravedad puede curvar los rayos de luz, por lo que sería posible disponer varias estrellas masivas de forma que un rayo de luz se moviera en bucle alrededor de las estrellas sin pérdida de energía.

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