Aprenda sobre la verdadera velocidad de la luz y cómo se usa

Aprenda sobre la verdadera velocidad de la luz y cómo se usa

la luz se mueve a trav√©s del universo a la velocidad m√°s r√°pida que los astr√≥nomos pueden medir. de hecho, la velocidad de la luz es un l√≠mite de velocidad c√≥smica, y no se sabe que nada se mueva m√°s r√°pido. ¬ŅQu√© tan r√°pido se mueve la luz? Este l√≠mite se puede medir y tambi√©n ayuda a definir nuestra comprensi√≥n del tama√Īo y la edad del universo.

¬ŅQu√© es la luz: onda o part√≠cula?

la luz viaja r√°pido, a una velocidad de 299, 792, 458 metros por segundo. ¬ŅC√≥mo puede hacer esto? Para entender eso, es √ļtil saber qu√© es realmente la luz y eso es en gran medida un descubrimiento del siglo XX.

La naturaleza de la luz fue un gran misterio durante siglos. Los cient√≠ficos tuvieron problemas para comprender el concepto de su naturaleza de onda y part√≠culas. si fue una ola, ¬Ņa trav√©s de qu√© se propag√≥? ¬ŅPor qu√© parec√≠a viajar a la misma velocidad en todas las direcciones? y, ¬Ņqu√© puede decirnos la velocidad de la luz sobre el cosmos? No fue hasta que Albert Einstein describi√≥ esta teor√≠a de la relatividad especial en 1905 cuando todo se enfoc√≥. Einstein argument√≥ que el espacio y el tiempo eran relativos y que la velocidad de la luz era la constante que conectaba a los dos.

¬ŅCu√°l es la velocidad de la luz?

A menudo se dice que la velocidad de la luz es constante y que nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz. Esto no es del todo exacto. El valor de 299,792,458 metros por segundo (186,282 millas por segundo) es la velocidad de la luz en el vacío. Sin embargo, la luz en realidad se ralentiza a medida que pasa a través de diferentes medios. Por ejemplo, cuando se mueve a través del vidrio, se ralentiza a aproximadamente dos tercios de su velocidad en el vacío. Incluso en el aire, que es casi un vacío, la luz se ralentiza ligeramente. A medida que se mueve por el espacio, se encuentra con nubes de gas y polvo, así como con campos gravitacionales, y estos pueden cambiar un poco la velocidad. Las nubes de gas y polvo también absorben parte de la luz a su paso.

Este fenómeno tiene que ver con la naturaleza de la luz, que es una onda electromagnética. A medida que se propaga a través de un material, sus campos eléctricos y magnéticos "perturban" las partículas cargadas con las que entra en contacto. Estas perturbaciones provocan que las partículas irradien luz a la misma frecuencia, pero con un cambio de fase. La suma de todas estas ondas producidas por las "perturbaciones" conducirá a una onda electromagnética con la misma frecuencia que la luz original, pero con una longitud de onda más corta y, por lo tanto, una velocidad más lenta.

Es interesante, tan r√°pido como la luz se mueve, su camino puede doblarse al pasar por regiones en el espacio con intensos campos gravitacionales. Esto se ve con bastante facilidad en los c√ļmulos de galaxias, que contienen mucha materia (incluida la materia oscura), que deforma el camino de la luz de los objetos m√°s distantes, como los cu√°sares.

velocidad de la luz y ondas gravitacionales

Las teor√≠as actuales de la f√≠sica predicen que las ondas gravitacionales tambi√©n viajan a la velocidad de la luz, pero esto a√ļn se confirma a medida que los cient√≠ficos estudian el fen√≥meno de las ondas gravitacionales de los agujeros negros colisionantes y las estrellas de neutrones. de lo contrario, no hay otros objetos que viajen tan r√°pido. te√≥ricamente, pueden acercarse a la velocidad de la luz, pero no m√°s r√°pido.

Una excepci√≥n a esto puede ser el espacio-tiempo mismo. Parece que las galaxias distantes se est√°n alejando de nosotros m√°s r√°pido que la velocidad de la luz. Este es un "problema" que los cient√≠ficos todav√≠a est√°n tratando de entender. Sin embargo, una consecuencia interesante de esto es que se trata de un sistema de viaje basado en la idea de una unidad warp . En tal tecnolog√≠a, una nave espacial est√° en reposo en relaci√≥n con el espacio y en realidad es el espacio el que se mueve, como un surfista montando una ola en el oc√©ano. te√≥ricamente, esto podr√≠a permitir un viaje superluminal. Por supuesto, hay otras limitaciones pr√°cticas y tecnol√≥gicas que se interponen en el camino, pero es una idea interesante de ciencia ficci√≥n que est√° obteniendo cierto inter√©s cient√≠fico. 

tiempos de viaje para la luz

Una de las preguntas que los astr√≥nomos reciben de los miembros del p√ļblico es: "¬Ņcu√°nto tiempo tomar√≠a la luz para pasar del objeto x al objeto y?" la luz les brinda una forma muy precisa de medir el tama√Īo del universo definiendo distancias. Estas son algunas de las medidas de distancia m√°s comunes:

  • la tierra a la luna : 1.255 segundos
  • del sol a la tierra : 8.3 minutos
  • nuestro sol a la pr√≥xima estrella m√°s cercana : 4.24 a√Īos
  • a trav√©s de nuestra  galaxia, la V√≠a L√°ctea : 100.000 a√Īos
  • a la galaxia espiral m√°s  cercana (andr√≥meda) : 2.5 millones de a√Īos
  • l√≠mite del universo observable a la tierra : 13.8 mil millones de a√Īos

Curiosamente, hay objetos que est√°n m√°s all√° de nuestra capacidad de ver simplemente porque el universo se est√° expandiendo, y algunos est√°n "en el horizonte" m√°s all√° de los cuales no podemos ver. nunca llegar√°n a nuestro punto de vista, no importa cu√°n r√°pido viaje su luz. Este es uno de los efectos fascinantes de vivir en un universo en expansi√≥n. 

editado por carolyn collins petersen



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