Velocidad de la luz
La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal que utilizando las unidades internacionales tiene el valor de 299 792 458 metros por segundo ,[2][3] aunque suele aproximarse a 3 × 108 m/s, en lenguaje común 300 000 kilómetros por segundo.
Se simboliza con la letra c, proveniente del latín celéritās (en español, celeridad o rapidez).
En medios materiales, esta velocidad es inferior a c y queda codificada en el índice de refracción.
La constante es la rapidez c, en vez de la luz en sí misma, lo cual es fundamental para la relatividad especial.
Si algo pudiera moverse más rápidamente que la luz, este cociente no sería un número real.
De este modo, es hipotéticamente posible para la materia (o la información) viajar de A hacia B, así que puede haber una relación causal (con A la causa y B el efecto).
) no es dependiente de c y es definida en unidades del SIU como: Estas constantes aparecen en las ecuaciones de Maxwell, que describen el electromagnetismo y están relacionadas por: Las distancias astronómicas son normalmente medidas en años luz (que es la distancia que recorre la luz en un año, aproximadamente 9.46 × 1012 km (9.46 billones de km).
Esto puede causar distorsión en ondas electromagnéticas compuestas por múltiples frecuencias; un fenómeno llamado dispersión.
Los ángulos se miden con respecto al vector normal a la superficie entre los medios:
A escala microscópica, considerando la radiación electromagnética como una partícula, la refracción es causada por una absorción continua y re-emisión de los fotones que componen la luz a través de los átomos o moléculas por los que está atravesando.
La rapidez de la luz también puede parecer superada en cierto fenómeno que incluye ondas evanescentes, tales como túneles cuánticos.
Hasta que las partículas son observadas, estas existen en una superposición de dos estados cuánticos (+½, –½) y (–½, +½).
Los electrones en los átomos del medio son desplazados y polarizados por el campo de la partícula cargada, y los fotones que son emitidos como electrones se restauran a sí mismos para mantener el equilibrio después de que la interrupción ha pasado (en un conductor, la interrupción puede ser restaurada sin emitir un fotón).
En circunstancias normales, estos fotones interfieren destructivamente unos con otros y no se detecta radiación.
La habilidad de comunicarse o viajar más rápido que la luz es un tema popular en la ciencia ficción.
Esta teoría se conoce como velocidad de la luz variable, y sus proponentes afirman que este fenómeno tiene la habilidad de explicar mejor muchos enigmas cosmológicos que su teoría rival, el modelo inflacionario del universo.
[10][11] En febrero de 2012, los científicos del CERN anunciaron que las mediciones habían sido erróneas debido a una conexión defectuosa.
Hasta tiempos relativamente recientes, la velocidad de la luz fue un tema sujeto a grandes conjeturas.
Aristóteles afirmó: «La tensión sobre nuestro poder de creencias es demasiado grande para creer esto».
En 1638, Galileo propuso un experimento para medir la velocidad de la luz, intentando detectar un posible lapso al destapar una linterna cuando es observada a cierta distancia.
René Descartes criticó esta tentativa como algo superfluo, dado que la observación de eclipses, un procedimiento con un potencial mucho mayor para detectar una rapidez finita de la luz, había dado un resultado negativo.
La Accademia del Cimento de Florencia puso en práctica en 1667 el experimento que había ideado Galileo, con las linternas separadas una milla entre sí, sin observarse ningún retraso.
Robert Hooke explicó los resultados negativos tal como Galileo había hecho: precisando que tales observaciones no establecerían la velocidad infinita de la luz, sino tan solo que dicha velocidad debía ser muy grande.
El mismo efecto fue subsecuentemente observado por Rømer en un punto en rotación con la superficie de Júpiter.
Observaciones posteriores también mostraron el mismo efecto con las otras tres lunas galileanas, en las que era más difícil de observar al estar estos satélites más alejados de Júpiter y proyectar sombras menores sobre el planeta.
El efecto de aberración fue estudiado extensivamente en los siglos posteriores, notablemente por Friedrich Georg Wilhelm Struve y Magnus Nyren.
El experimento de Fizeau era conceptualmente similar a aquellos propuestos por Beeckman y Galileo.
Esta técnica la desarrolló un grupo del National Bureau of Standards (NBS) (que más tarde se convirtió en el NIST).
Tal como se muestra en el diagrama del interferómetro de Michelson, se utilizó un espejo con media cara plateada para dividir un rayo de luz monocromática en dos rayos que viajaban en ángulos rectos uno respecto del otro.
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.
