Los primeros científicos, incapaces de percibir el movimiento de la luz, pensaron que debía viajar instantáneamente. Sin embargo, con el tiempo, las mediciones del movimiento de estas partículas de forma ondulada se volvieron cada vez más precisas. Gracias al trabajo de Albert Einstein y otros, ahora entendemos que la velocidad de la luz es un límite teórico: se cree que la velocidad de la luz, una constante llamada "c", no puede ser alcanzada por ninguna masa, por las razones que se explican a continuación. Eso no impide que los escritores de ciencia ficción, e incluso algunos científicos muy serios, imaginen teorías alternativas que permitan algunos viajes terriblemente rápidos alrededor del universo.
Velocidad de la luz: Historia de la teoría
El primer discurso conocido sobre la velocidad de la luz proviene del antiguo filósofo griego Aristóteles, quien escribió su desacuerdo con otro científico griego, Empedocles. Empedocles argumentó que debido a que la luz se movía, debía llevar tiempo viajar. Aristóteles, creyendo que la luz viajaba instantáneamente, no estaba de acuerdo.
En 1667, el astrónomo italiano Galileo Galilei tenía a dos personas en colinas separadas por menos de una milla, cada una sosteniendo una linterna blindada. Uno destapó su linterna; cuando el segundo vio el destello, también descubrió el suyo. Al observar cuánto tiempo tomó la luz para ser vista por el primer sostenedor de la linterna (y factorizando los tiempos de reacción), pensó que podía calcular la velocidad de la luz. Desafortunadamente, la distancia experimental de Galileo de menos de una milla era demasiado pequeña para ver una diferencia, por lo que solo pudo determinar que la luz viajó al menos 10 veces más rápido que el sonido.
En la década de 1670, el astrónomo danés Ole Römer usó los eclipses de la luna de Júpiter, Io, como cronómetro para la velocidad de la luz cuando realizó la primera medición real de la velocidad. A lo largo de varios meses, cuando Io pasó por detrás del gigantesco planeta gaseoso, Römer descubrió que los eclipses se produjeron después de los cálculos previstos, aunque en el transcurso de varios meses, se acercaron a las predicciones. Determinó que la luz tardaba en viajar de Io a la Tierra. Los eclipses se demoraron más cuando Júpiter y la Tierra estaban más alejados, y estaban a tiempo, ya que estaban más cerca.
Según la NASA, "eso le dio a Römer evidencia convincente de que la luz se propagó en el espacio con una cierta velocidad".
Llegó a la conclusión de que la luz demoraba entre 10 y 11 minutos en viajar del sol a la Tierra, una sobrestimación, ya que en realidad toma ocho minutos y 19 segundos. Pero al final los científicos tenían un número con el que trabajar: su cálculo presentaba una velocidad de 125,000 millas por segundo (200,000 km / s).
En 1728, el físico inglés James Bradley basó sus cálculos en el cambio en la posición aparente de las estrellas debido a los viajes de la Tierra alrededor del Sol. Puso la velocidad de la luz a 185,000 millas por segundo (301,000 km / s), con una precisión de alrededor del 1 por ciento.
Dos intentos a mediados del siglo XIX trajeron el problema a la Tierra. El físico francés Hippolyte Fizeau colocó un haz de luz en una rueda dentada que giraba rápidamente, con un espejo colocado a 5 millas de distancia para reflejarlo de vuelta a su origen. La variación de la velocidad de la rueda le permitió a Fizeau calcular cuánto tiempo tardó la luz en salir del agujero, hacia el espejo adyacente, y de regreso a través del espacio. Otro físico francés, Leon Foucault, usó un espejo giratorio en lugar de una rueda. Cada uno de los dos métodos independientes se produjo a aproximadamente 1,000 millas por segundo de la velocidad de la luz medida hoy.
Albert Michelson, nacido en Prusia y quien creció en los Estados Unidos, intentó replicar el método de Foucault en 1879, pero usó una distancia más larga, así como espejos y lentes de muy alta calidad. Su resultado de 186,355 millas por segundo (299,910 km / s) fue aceptado como la medida más precisa de la velocidad de la luz durante 40 años, cuando Michelson la volvió a medir.
Una nota interesante al experimento de Michelson fue que estaba tratando de detectar el medio por el que viajaba la luz, conocido como éter luminífero. En cambio, su experimento reveló que el éter no existía.
"El experimento, y el cuerpo de trabajo de Michelson, fue tan revolucionario que se convirtió en la única persona en la historia que ganó un Premio Nobel por un descubrimiento muy preciso de cualquier cosa", escribió el astrofísico Ethan Siegal en el blog de ciencia de Forbes, Empieza con un bang "El experimento en sí puede haber sido un completo fracaso, pero lo que aprendimos fue un beneficio mayor para la humanidad y nuestra comprensión del universo de lo que hubiera sido cualquier éxito".¿Podemos viajar más rápido que la luz?
A la ciencia ficción le encanta especular sobre esto, porque la "velocidad de distorsión", como se conoce popularmente el viaje más rápido que la luz, nos permitiría viajar entre estrellas en marcos de tiempo imposibles de lo contrario. Y aunque no se ha demostrado que sea imposible, la viabilidad de viajar más rápido que la luz hace que la idea sea bastante descabellada.
Según la teoría general de la relatividad de Einstein, a medida que un objeto se mueve más rápido, su masa aumenta, mientras que su longitud se contrae. A la velocidad de la luz, tal objeto tiene una masa infinita, mientras que su longitud es 0, una imposibilidad. Por lo tanto, ningún objeto puede alcanzar la velocidad de la luz, dice la teoría.
Eso no impide que los teóricos propongan teorías creativas y en competencia. La idea de la velocidad de la deformación no es imposible, dicen algunos, y tal vez en las generaciones futuras la gente saltará entre las estrellas de la forma en que viajamos entre las ciudades hoy en día. Una propuesta implicaría una nave espacial que podría plegar una burbuja espacio-tiempo alrededor de sí misma para superar la velocidad de la luz. Suena genial, en teoría.
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