Años luz

Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año.

Si tomamos en cuanta que la velocidad de la luz es aprox. 300.000 km por segundo, una hora tiene 3.600 segundos, un día tiene 86.400 segundos y un año 31.536.000 segundos.
Ahora multipliquemos esa cantidad de segundo por los kilómetros que recorre la luz, y nos da una cantidad de:
9460800000000 kilómetros.


Sucede que las estrellas están tan lejos de nuestro planeta Tierra que no resulta práctico hacer uso de unidades como los kilómetros para medir qué tan lejos están de nosotros. Volviendo a nuestro ejemplo, si usáramos los kilómetros tendríamos que decir que Sirio está a 82308960000000 kilómetros de la tierra. No es tan fácil leer esa cantidad ¿verdad? A esto es a lo que se le llama distancias astronómicas.

Es interesante pensar que cuando percibimos la imagen de Sirio, esa imagen se formó con la luz emitida por Sirio hace 8.7 años. Es decir, la imagen que estamos percibiendo es la de Sirio cuando estaba hace 8.7 años donde la vemos ahora. Entonces, si la gran mayoría de las estrellas están a muchos años luz de nuestro planeta, cuando miramos al cielo en una noche estrellada ¿Qué es lo que estamos viendo?

Otro ejemplo: si nosotros en este momento estariamos viendo una estrella "X". si ella se apagara y esta a 4 años luz. Saben cuando tiempo mas la estariamos viendo?.. 4 años, pero ella ya no estaria.



O tambien si la luna se apagaria, nosotros dejariamos de ver la luz que emite en solo 1 segundo de diferencia. Es decir que se apagaria y nosotros la seguiriamos viendo(a su luz) por un segundo mas.






La velocidad de la luz es de gran importancia para las telecomunicaciones. Por ejemplo, dado que el perímetro de la Tierra es de 40.075 km (en la línea ecuatorial) y es teóricamente la velocidad más rápida en la que un fragmento de información puede viajar, el período más corto de tiempo para llegar al otro extremo del globo terráqueo sería 0,067 s.

En la actualidad el tiempo de viaje es un poco más largo, en parte debido a que la velocidad de la luz es cerca de 30% menor en una fibra óptica y raramente existen trayectorias rectas en las comunicaciones globales; además se producen retrasos cuando la señal pasa a través de interruptores eléctricos o generadores de señales. En 2004, un retardo típico de recepción de señales desde Australia o Japón hacia los EE.UU. fue de 0,18 s. Adicionalmente, la velocidad de la luz afecta el diseño de las comunicaciones inalámbricas.

La velocidad de la luz finita se hizo aparente a todo el mundo, en el control de comunicaciones entre el Control Terrestre de Houston y Neil Armstrong cuando éste se convirtió en el primer hombre que puso un pie sobre la Luna(HASTA HOY SE PIENSA QUE NO ES CIERTO UNO NUNCA SABE): después de cada pregunta, Houston tenía que esperar cerca de 3 s. para el regreso de una respuesta aun cuando los astronautas respondían inmediatamente.

De manera similar, el control remoto instantáneo de una nave interplanetaria es imposible debido a que el tiempo transcurrido, por ejemplo, para que los controles terrestres detecten algún problema, además del tiempo necesario para que la nave reciba la respuesta, podría ser de algunas horas.

La velocidad de la luz también puede tener influencia en distancias cortas. En los superordenadores la velocidad de la luz impone un límite de velocidad a la que pueden ser enviados los datos entre procesadores. Si un procesador opera a 1 GHz, la señal sólo puede viajar a un máximo de 300 mm en un ciclo único. Por lo tanto, los procesadores deben ser colocados cerca uno de otro para minimizar los retrasos de comunicación. Si las frecuencias de un reloj continúan incrementándose, la velocidad de la luz finalmente se convertirá en un factor límite para el diseño interno de chips individuales.


Es importante observar que la velocidad de la luz no es un límite de velocidad en el sentido convencional. Un observador que persigue un rayo de luz lo mediría al moverse paralelamente él mismo viajando a la misma velocidad como si fuese un observador estacionario. Esto conllevaría a consecuencias inusuales para la velocidad.

La mayoría de los individuos están acostumbrados a la regla de la adición de velocidades: si dos coches se acercan desde direcciones opuestas, cada uno viajando a una velocidad de 50 km/h, se esperaría (con un alto grado de precisión) que cada coche percibiría al otro en una velocidad combinada de 50 + 50=100 km/h.

Sin embargo, a velocidades cercanas a la de la luz, en resultados experimentales se hace claro que esta regla no se puede aplicar. Dos naves que se aproximen una a otra, cada una viajando al 90% de la velocidad de la luz relativas a un tercer observador entre ellas, no se percibirán mutuamente a un 90% + 90%=180% de la velocidad de la luz. En su lugar, cada una percibirá a la otra aproximándose a menos de un 99,5% de la velocidad de la luz. Este resultado se da por la fórmula de adición de la velocidad de Einstein:



Hasta tiempos relativamente recientes, la velocidad de la luz fue un tema de grandes conjeturas. Empédocles creía que la luz era algo en movimiento, y que por lo tanto en su viaje tenía que transcurrir algún tiempo.

Aristóteles por el contrario, creía que «la luz está sujeta a la presencia de algo, pero no es el movimiento». Además, si la luz tiene una velocidad finita, ésta tenía que ser inmensa. Aristóteles afirmó: «La tensión sobre nuestro poder de creencias es demasiado grande para creer esto».

Una de las teorías antiguas de la visión es que la luz es emitida por el ojo, en lugar de ser generada por una fuente y reflejada en el ojo. En esta teoría, Herón de Alejandría adelantó el argumento de que la velocidad de la luz debería ser infinita, ya que cuando uno abre los ojos objetos distantes como las estrellas aparecen inmediatamente.


La historia de la medición de la velocidad de la luz comienza en el siglo XVII en los albores de la revolución científica. La mayor parte de los primeros experimentos para intentar medir la velocidad de la luz fracasaron debido a su alto valor y tan solo se pudieron obtener medidas indirectas a partir de fenómenos astronómicos. En el siglo XIX se pudieron realizar los primeros experimentos directos de medición de la velocidad de la luz confirmando su naturaleza electromagnética y las ecuaciones de Maxwell.



Con base en el trabajo de James Clerk Maxwell, se sabe que la velocidad de la radiación electromagnética es una constante definida por las propiedades electromagnéticas del vacío (constante dieléctrica y permeabilidad).

En 1887, los físicos Albert Michelson y Edward Morley realizaron el influyente experimento Michelson-Morley para medir la velocidad de la luz relativa al movimiento de la Tierra. La meta era medir la velocidad de la Tierra a través del éter, el medio que se pensaba en ese entonces necesario para la transmisión de la luz. Tal como se muestra en el diagrama de interferómetro de Michelson, se utilizó un espejo con media cara plateada para dividir un rayo de luz monocromática en dos rayos viajando en ángulos rectos uno respecto del otro. Después de abandonar la división, cada rayo era reflejado de ida y vuelta entre los espejos en varias ocasiones (el mismo número para cada rayo para dar una longitud de trayectoria larga pero igual; el experimento Michelson-Morley actual usa más espejos) entonces una vez recombinados producen un patrón de interferencia constructiva y destructiva.

Cualquier cambio menor en la velocidad de la luz en cada brazo del interferómetro cambiaría la cantidad de tiempo gastada en su tránsito, que sería observado como un cambio en el patrón de interferencia. En el acontecimiento, el experimento dio un resultado nulo.

Ernst Mach estuvo entre los primeros físicos que sugirieron que el experimento actualmente aportaba una refutación a la teoría del éter. El desarrollo en física teórica había comenzado a proveer una teoría alternativa, la contracción de Lorentz, que explicaba el resultado nulo del experimento.

Es incierto si Einstein sabía los resultados de los experimentos de Michelson y Morley, pero su resultado nulo contribuyó en gran medida a la aceptación de su teoría de relatividad. La teoría de Einstein no requirió un elemento etérico sino que era completamente consistente con el resultado nulo del experimento: el éter no existe y la velocidad de la luz es la misma en cada dirección. La velocidad constante de la luz es uno de los postulados fundamentales (junto con el principio de causalidad y la equivalencia de los marcos de inercia) de la relatividad especial.






Cualquier duda que tengan sobre este tema me abisan y los ayudo.

Suerte