Velocidad de la luz

ir a la velocidad de la luz

Seguramente hayas escuchado más de una vez que la velocidad de la luz es lo más rápido de todo el universo. Gran cantidad de teorías de la física hacen uso de la velocidad de la luz. Se trata de una medida establecida por la comunidad científica que nos ha ayudado de la física y astronomía.

En este artículo vamos a contarte todo lo que necesita saber sobre la velocidad de la luz, su historia, características y para qué sirve.

Qué es la velocidad de la luz

luz en el universo

La velocidad de la luz es una medida prescrita por la comunidad científica y es de uso común en los campos de las ciencias físicas y astronómicas. La velocidad de la luz representa la distancia que recorre la luz en la unidad de tiempo.

Comprender los cuerpos celestes, cómo se comportan, cómo se transmite la radiación electromagnética y cómo el ojo humano percibe la luz es fundamental para estudiar los cuerpos celestes.

Si conocemos la distancia, podemos decir cuánto tarda la luz en viajar. Por ejemplo, la luz del sol tarda unos 8 minutos y 19 segundos en llegar a la Tierra. La velocidad de la luz se considera una constante universal, invariable en el tiempo y el espacio físico. Tiene un valor de 299.792.458 metros por segundo, o 1.080 millones de kilómetros por hora.

Esta velocidad está relacionada con el año luz, una unidad de longitud muy utilizada en astronomía, que es la distancia que recorre la luz en un año. La velocidad de la luz que introducimos es su velocidad en el vacío. Sin embargo, la luz viaja a través de otros medios, como el agua, el vidrio o el aire. Su transmisión depende de ciertas propiedades del medio, como la permisividad, la permeabilidad magnética y otras propiedades electromagnéticas. Luego hay regiones físicas que facilitan electromagnéticamente su transportabilidad, y otras que la dificultan.

Comprender el comportamiento de la luz es importante no solo para el estudio de la astronomía, sino también para comprender la física involucrada en cosas como los satélites que orbitan la Tierra.

Algo de historia

rapidez de la luz

Los griegos fueron los primeros en escribir el origen de la luz, que creían que emanaba de los objetos antes de que se emitiera la visión humana para capturarla.  No se pensó que la luz viajara hasta el siglo XVII, sino como un fenómeno transitorio. Sin embargo, esto cambió después de que se observó el eclipse. Más recientemente, Galileo Galilei realizó ciertos experimentos que cuestionaban la «instantaneidad» de la distancia recorrida por la luz.

Varios científicos realizaron varios experimentos, algunos con suerte y otros no, pero en esta era científica temprana, todos estos estudios de física perseguían el objetivo de medir la velocidad de la luz, incluso si sus instrumentos y métodos eran inexactos y los primarios eran complicados. Galileo Galilei fue el primero en realizar experimentos para medir este fenómeno, pero no obtuvo resultados que ayudaran a calcular el tiempo de tránsito de la luz.

Ole Roemer hizo el primer intento de medir la velocidad de la luz en 1676 con relativo éxito. Al estudiar los planetas, Roemer descubrió a partir de la sombra de la Tierra reflejada en el cuerpo de Júpiter que el tiempo entre eclipses se acortaba a medida que disminuía la distancia a la Tierra, y viceversa. Obtuvo un valor de 214.000 kilómetros por segundo, una cifra aceptable dado el nivel de precisión con el que se podían medir las distancias planetarias en la época.

Luego, en 1728, James Bradley también estudió la velocidad de la luz, pero al observar los cambios en las estrellas, detectó el desplazamiento asociado al movimiento de la Tierra alrededor del sol, del que derivó un valor de 301.000 kilómetros por segundo.

Se han utilizado varios métodos para mejorar la precisión de la medición, por ejemplo, en 1958 el científico Froome utilizó un interferómetro de microondas para obtener un valor de 299.792,5 kilómetros por segundo, que es el más preciso. A partir de 1970, la calidad de las medidas mejoró cualitativamente con el desarrollo de dispositivos láser con mayor capacidad y mayor estabilidad, y con el uso de relojes de cesio para mejorar la precisión de las medidas.

Aquí vemos la velocidad de la luz en diferentes medios:

  • Vacío – 300.000 km/s
  • Aire – 2999,920 km/s
  • Agua – 225.564 km/s
  • Etanol – 220.588 km/s
  • Cuarzo – 205.479 km/s
  • Corona de cristal – 197,368 km/s
  • Cristal de pedernal: 186,335 km/s
  • Diamante – 123,967 km/s

Para qué sirve saber la velocidad de la luz

velocidad de la luz

En física, la velocidad de la luz es utilizada como una referencia fundamental para medir y comparar velocidades en el universo. Es la velocidad a la que se propaga la radiación electromagnética, incluyendo la luz visible, las ondas de radio, los rayos X y los rayos gamma. La capacidad de cuantificar esta velocidad nos permite calcular distancias y tiempos en el cosmos.

Un ejemplo importante de cómo se utiliza la velocidad de la luz en física es en el estudio de las estrellas. Debido a que la luz de las estrellas tarda un tiempo finito en llegar a la Tierra, al observar una estrella estamos viendo el pasado. Cuanto más lejos esté una estrella, más tiempo ha tardado su luz en alcanzarnos. Esta propiedad nos permite investigar el universo en diferentes momentos de su historia, ya que podemos analizar la luz de estrellas que se formaron hace millones o incluso miles de millones de años.

En astronomía, la velocidad de la luz es crucial para calcular distancias en el cosmos. La luz viaja a una velocidad constante de aproximadamente 299,792,458 metros por segundo en el vacío. Esto nos permite medir las distancias a las estrellas y galaxias distantes utilizando el concepto de años luz. Un año luz es la distancia que la luz recorre en un año, y equivale a aproximadamente 9,461 billones de kilómetros. Utilizando esta unidad de medida, los astrónomos pueden determinar la distancia a objetos astronómicos distantes y comprender mejor la estructura y escala del universo.

Además, la velocidad de la luz está relacionada con la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Según esta teoría, la velocidad de la luz es constante en todos los marcos de referencia, lo que tiene importantes implicaciones en la forma en que comprendemos el tiempo y el espacio. La relatividad especial y general de Einstein ha revolucionado nuestra comprensión del universo y han llevado al desarrollo de tecnologías como el GPS.

Espero que con esta información puedan conocer más sobre la velocidad de la luz y sus características.


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