Los científicos finalmente han descubierto una nueva forma de viajar más rápido que la luz
Cuando quieres viajar una larga distancia, digamos de un continente a otro, reservas un vuelo en avión, con la esperanza de pasar unas horas en el aire. Sin embargo, cuando se trata de viajes espaciales, debe viajar más rápido porque todos los puntos de interés están muy lejos.
¡Los exploradores espaciales siempre han estado buscando una manera de viajar más rápido que la luz, lo que les permitirá llegar al espacio profundo más rápido!
Básicamente, todos los métodos descubiertos tienen inconvenientes significativos, ¡pero los científicos han encontrado una nueva forma! ¿Cómo funciona? ¿Qué son los requerimientos? ¿Cuánto tiempo podrás viajar con él? ¡Te traemos una nueva forma de viajar más rápido que la luz!
La velocidad de la luz
La velocidad de la luz, comúnmente denotada por la letra c, es de unos 299 792 458 m/s, es decir, cada segundo, la luz recorre aproximadamente 300 000 km al propagarse en el vacío. La elección de la letra c se debe a la palabra latina celeritas, que significa velocidad.
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Viaja a la velocidad de la luz
La velocidad de la luz se utiliza para definir el metro, unidad de longitud utilizada por el Sistema Internacional de Unidades (SI) como medida del espacio recorrido por la luz en el vacío en un tiempo de 1/299.792.458 segundos.
¿Quién midió por primera vez la velocidad de la luz?
La velocidad de propagación de la luz fue una cuestión de científicos desde las civilizaciones más antiguas. Empédocles creía que la luz tenía una velocidad infinita. Ptolomeo y Euclides creían que la emitían los ojos, y otros grandes filósofos y matemáticos griegos, como Aristóteles y Héroe de Alejandría, creían que la luz se propagaba por los cuerpos a través del espacio con una velocidad finita. Estos puntos de vista influyeron en el pensamiento de grandes científicos como Johannes Kepler (1571-1630) y René Descartes.
En 1638, Galileo Galilei (1564-1642) realizó un experimento para calcular la velocidad de la luz. Para ello, midió el tiempo que tardó en dejar un farol en lo alto de una montaña y llegar a otro a 2 kilómetros de distancia. Sus conclusiones señalaron que el tiempo que tardó la luz en recorrer esa distancia fue inferior a 10-5 s (0,00001 s), un intervalo muy pequeño para ser medido con los recursos tecnológicos disponibles en ese momento.
Galileo Galilei
Poco después, en 1676, el astrónomo danés Ole Romer observó que la duración de los eclipses de las lunas de Júpiter variaba según la época del año. Romer sospechó que la variación se debía a que la luz tiene una velocidad finita, considerando que la distancia de la Tierra a las lunas de Júpiter cambia según sus órbitas.
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No fue hasta 1819 que un experimento pudo proporcionar mediciones precisas de la velocidad de la luz. Por medio de un espejo semirreflectante y una rueda dentada giratoria, el físico francés Armand Hyppolyte Fizeau pudo definir la velocidad de la luz, con un error de poco menos del 10% en relación a la medida actual.
El experimento de Fizeau funcionó de la siguiente manera:
1. La luz fue emitida por una fuente de luz L. Esta luz fue convergida por medio de una lente convexa y dirigida hacia un espejo semirreflector P, con un ángulo de 45º en relación a los rayos de luz. Parte de estos rayos de luz atravesaron el espejo y parte de ellos se reflejó;
2. La parte de los rayos que se reflejó pasó a través de una rueda dentada giratoria. Esta luz se reflejó en un espejo S unos 8 km adelante y atrás. Fizeau reguló la velocidad de rotación de su rueda, ya que la luz reflejada tardó un poco en volver al espejo semirreflectante P, hasta que ya no fue posible ver la imagen reflejada por el espejo S. primer espejo.
¿De qué depende la velocidad de la luz?
La velocidad de la luz depende de una propiedad de los medios ópticos llamada refracción. Cuanto más refractivo es un medio, más lenta es la velocidad de propagación de la luz dentro de él. La luz sufre refracción cuando viaja a través de un medio que no sea el vacío, y la medida de su refracción se llama índice de refracción.
El índice de refracción es una medida de cuánto se ha reducido la velocidad de la luz en un medio determinado en relación con su velocidad en el vacío. Se define, por tanto, como la relación entre la velocidad de la luz en el medio (v) y la velocidad de la luz en el vacío (c).
Podemos tomar el diamante como ejemplo: su índice de refracción es de 2,4, lo que significa que la velocidad de la luz en el vacío es 2,4 veces más rápida que su propagación dentro del diamante.
Al fusionar las ecuaciones de la electricidad con las del magnetismo, James Clerk Maxwell pudo desarrollar las ecuaciones del electromagnetismo que describen la luz como una onda electromagnética transversal. A través de sus cálculos, Maxwell pudo determinar la velocidad de la luz basándose en constantes físicas aún más fundamentales: las constantes eléctricas y magnéticas del vacío, llamadas permitividad (ε0) y permeabilidad (μ0) del vacío. Así, la velocidad de la luz se puede obtener, a través de estas dos constantes, mediante la expresión:
