Durante mucho tiempo, los físicos y los científicos intentaron determinar si la luz era una onda o una partícula. Hubo físicos del siglo XVIII que creían firmemente que la luz estaba formada por unidades básicas (corpúsculos), pero ciertas propiedades como la refracción hicieron que la luz se reclasificara como onda. Fue a principios de siglo XX cuando se estableció la naturaleza ondulatoria y corpuscular de la luz (fotones).
Una radiación electromagnética se puede describir como un flujo de fotones. Cada fotón representaría la unidad más pequeña energía. La luz que vemos se compone de una colección de uno o más fotones que se propagan a través del espacio como ondas electromagnéticas.
En pocas palabras, el fotón (partícula sin masa, ni carga eléctrica, que lleva asociado una cantidad de movimiento «p», con un equivalente de energía «pc») es la partícula fundamental (bosón de espín o spin 1) mediadora de la interacción electromagnética, en cuyo espectro de frecuencias se encuentra, entre otros, el infrarrojo (calor), visible (luz visible) y ultravioleta.
La luz del sol se puede describir en términos de fotones con múltiples colores (frecuencias y longitudes de onda), siendo parte de estas las que se corresponden con el espectro visible. Cuando esta luz incide en un objeto, algunos colores se reflejan, siendo así percibidos por nuestros ojos, siendo los demás colores absorbidos. Así, para una objeto de color “rojo”, los fotones incidentes con frecuencias (y longitudes de onda) que se corresponde con el rojo se reflejarán, siendo absorbidas todas las demás frecuencias o colores; es así que el objeto parece rojo ante nuestros ojos. De esta forma, la luz reflejada en un objeto se «codifica» con la información sobre las frecuencias que se reflejaron y con las que fueron absorbidas.
Los fotones sólo tienen propiedades intrínsecas como la frecuencia (en unidades de ciclos/segundo o Hz, relacionada con la energía que transporta), longitud de onda (relacionada con su momento lineal), espín, polarización, etc. El término información tiene una amplia variedad de significados y penetra en otras áreas como la percepción, consciencia, etc. En resumen, debemos considerar que un fotón transporta información física.
Para una situación monócroma (de un sólo color), la longitud de onda asociada a un fotón (distancia entre dos puntos consecutivos con la misma amplitud de su onda, representativa de su campo eléctrico o magnético) depende del medio en el que viaja (velocidad de propagación) y de la fuente que lo produjo. La frecuencia (ciclos/segundo de la onda) es la que determina el «color» de un fotón (para la luz visible). El producto de la longitud de onda por la frecuencia nos da la velocidad de propagación de la onda por el medio considerado.
Un fotón de luz (o «cuanto» de energía electromagnética -bosón de la interacción electromagnética-) se produce siempre que un electrón en un orbital atómico de energía más alta de lo normal vuelve a su estado normal, emitiendo un «cuanto» o “paquete” de energía con características muy específicas.
En la interacción fotón-electrón, el fotón puede ceder su energía a un electrón atómico haciendo que este pase a un nivel de energía superior.
La emisión de biofotones es un fenómeno general de los sistemas biológicos. Se trata de una luminiscencia espontánea de intensidad muy baja desde unos pocos hasta unos cientos de fotones por segundo por centímetro cuadrado de superficie. Dentro de la región espectral de 200 a 800 nm.
Los resultados experimentales indican que los biofotones se originan como un campo coherente (pudiendo ser comprimido -squeezed-) dentro del organismo vivo, permitiendo la regulación y comunicación (intercambio de información) dentro y entre las células. En resumen, este fenómeno no se limita únicamente a la radiación térmica en el rango de infrarrojos (calor). Es bien conocido en la actualidad que los biofotones se emiten también en el rango de visible hasta ultravioleta. [Popp, 1992] [Popp, 1994] [Popp, 2002] [Popp, 2007] [Fels, 2009] [Rijk, 2014] [Benfatto, 2021] -Ver Biofotones-
En efecto, existen evidencias de que los biofotones se originan, en parte, de forma coherente. Las desviaciones de la coherencia pueden atribuirse a diversas particularidades biológicas; sin embargo, desde un punto de vista físico, existen una variedad de problemas a la espera de futuros estudios.
Dado que es probable que la interferencia destructiva (del campo de biofotones) en el espacio intercelular y la interferencia constructiva en el espacio intracelular sean el mecanismo más importante de organización biológica, se tiene que dar una respuesta a la pregunta de cómo una célula (trabajando con información de la fase de la luz coherente) es capaz de reaccionar a luz externa de tal manera que realice una interferencia constructiva en el interior a costa de una interferencia destructiva en el exterior. Como ejemplo, este mecanismo podría ser la razón de la absorción de fotones que se observa en los girasoles, permitiendo su movimiento de forma perpendicular a la dirección de incidencia del rayo solar.
Faltaría una mayor investigación adicional para revelar las bases moleculares de la emisión de biofotones, por ejemplo, la implicación de los diversos estados del ADN y los criterios de estabilización de estados coherentes bajo las diferentes condiciones biológicas y fisiológicas. Así mismo, se debería dedicar en un futuro más investigación a la cuestión de la «luz comprimida» (squeezed), ya que pudiera estar involucrada en la emisión de biofotones.