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La Velocidad de la Luz Cambia

Estos días que estoy leyendo El Universo Elegante: Supercuerdas, Dimensiones Ocultas y la Búsqueda de una Teoría Final, de Brian Greene, me he acordado de que hace poco leí una anotación de hace cuatro años en Microsiervos, que comentaba que la velocidad de la luz no es constante como se creía, unos 300.000 Km/s.

Se comentaba en New Scientist, que la teoría sobre agujeros negros sugiere un descenso de la velocidad de la luz, así como que con un kit de laboratorio básico de 400 dólares, en 40 minutos se puede superar la velocidad de la luz y llegar a más de 1.100.000 Km/s, cuatro veces más.

Esto no le habría gustado nada a Einstein.

(Vía Microsiervos)

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Publicado por Caerolus el 21 de Septiembre de 2006
Categoría: Ciencia
16 comentarios

16 comentarios enviados

  1. Man, Digame algo, la velocidad de la luz es la misma si importar el medio o solo es 300,000 km en el vacio?

    Escrito por Blessed Resident el 24 Abril 2007 a las 7:05

  2. Hola,

    la constante c=299.792.458 m/s es en el vacío. En cualquier otro medio, depende del índice de refracción del mismo. En ciertos experimentos se ha llegado a una velocidad 300 veces superior, aunque lo normal es que la velocidad conseguida sea menor. Por ejemplo, la luz se transmite un 30% más despacio a través de la fibra óptica usada en algunos sistemas de telecomunicación.
    Puedes leer mucho más en la Wikipedia

    Escrito por Caerolus el 24 Abril 2007 a las 7:26

  3. En esta noticia, y supongo que en su fuente en microsiervos, se ha caído en un error típico.
    La velocidad de la luz tal y como aparece en la teoría de la relatividad se establece como una cota superior a la velocidad de cualquier ente físico. Esta velocidad es de aproximadamente c=300.000 km/s en el vacío.
    Para ilustrar esta confusión y intentar aclarar un poco los términos hay un ejemplo clásico: imaginemos un faro cuya luz gira a una velocidad angular w. Ahora imaginemos una pantalla situada a una distancia R del faro, la luz que ilumina la pantalla se mueve por ésta a una velocidad w.R. Si R es suficientmente grande podria darse el caso que w.R>c.
    Violaría ésto el enunciado anterior en que se establece c como cota máxima a la velocidad de cualquier ente físico? No. Porque el faro gira a una velocidad inferior a c, los fotones que van del faro a la pantalla van a velocidad c. De hecho no hay ningun ente físico que se mueva a velocidad mayor que c, aunque la zona iluminada se mueva a velocidad v>c, los fotones responsables de esa iluminación siguen moviendose a c.

    De hecho en la fuente que se cita ya se dice esto mismo:

    While the peak moves faster than light speed, the total energy of the pulse does not. This means Einstein’s relativity is preserved, so do not expect super-fast starships or time machines anytime soon.

    El pico se mueve mas rápido que la luz pero la energía total del pulso no, con lo cual se preserva la relatividad de Einstein…

    Escrito por sandman el 30 Octubre 2007 a las 1:21

  4. En el ejemplo que pones de la pantalla y el faro hay un error: la luz que ilumina la pantalla no se mueve a velocidad w·R, de hecho, no se mueve por la pantalla. La luz sale del faro, el cual apunta en una dirección cada vez. Por ello parece que la luz se mueve por la pantalla, pero no es así.
    En cualquier caso, Einstein no tenía razón en todo. A día de hoy se sabe que se equivocó en varias cosas. Es más, la teoría del BigBang, aceptada a día de hoy, representaba una pesadilla para Einstein: supuestamente, inmediatamente después del BigBang, el Universo empezó a expandirse desde aquél diminuto punto a una velocidad muy superior a la de la luz. Esa es una de las razones por las que el Hubble se puede acercar tanto a ver el nacimiento del Universo.
    En otros temas, la Relatividad General no funciona en varios casos, para ellos hay otras teorías.

    Saludos

    Escrito por Caerolus el 01 Noviembre 2007 a las 3:14

  5. Bueno, ha sido un error de expresión por mi parte, no debería haber dicho “la luz que ilumina la pantalla se mueve” sino “la zona iluminada” pero igualmente ilustra lo que quería expresar que es que aunque la luz continua moviendose a velocidad c nosotros veriamos una zona iluminada moviendose a velocidad mayor que c, aunque no supone ningún problema porque no hay nada moviendose a velocidad superior a c. Este ejemplo se utiliza en cualquier asignatura de Relatividad en las carrera de Física ya que ilustra lo que en principio pueda parecer una paradoja.
    Lo de que Einstein se equivocaba en ciertas cosas, es un poco osado, aunque yo como doctor en teoria de cuerdas precisamente cuestiono tanto la Relatividad General como el Modelo Estándar ya que evidentemente ni la una ni la otra pueden explicar el problema de las singularidades (Big Bang, agujeros negros, etc.)
    Aún así el problema que comentas del Big Bang también es un problema conceptual, ya que en la expansión del Universo no se “mueve” nada. Simplemente es el tejido mismo de la realidad que se expande. Es cierto como dices que en la época inflacionaria (poco despues del Big Bang) el Universo tuvo que crecer a una velocidad suficientemente grande como para que zonas pudieran salir del Horizonte (causal se entiende), ésto es a velocidades mayores que c. Pero como en el ejemplo del faro, nada se mueve a velocidad mayor que c, ya que dentro del tejido espacio-tiempo todas las partículas se mueve a la velocidad usual (entendiendose como usual velocidades inferiores a c) y es el tejido en si mismo que se expande a velocidades mayores que c sin que viole se la teoría de Einstein.
    Y aunque es cierto que se cuestionan ciertas cosas de la teoría de Einstein (p.e. las teorias MOND plantean un tratamiento diferente de la dinámica) lo que no se cuestiona, ya que no se ha encontrado ningún argumento en contra, es la constancia de la velocidad de la luz en el vacío y su papel como límite a toda velocidad.
    De hecho aún hay otro error porque precisamente que hubiera una expansión inflacionaria es la causa que ciertas zonas esten desconectadas causalmente de nosotros (las que pasaron el Horizonte) lo cual impide que el telescópio Hubble pueda verlas. Lo que quiero decir es que justamente si no hubiera habido ese periodo inflacionario (dejando de lado temas como cual seria el tamaño del Universo actual o si el Universo no hubiera colapsado) el Hubble podria actualmente ver zonas mucho más antiguas y más cercanas al Big Bang.

    Lo que es cierto es que cada teoría tiene su campo de aplicación. ¿Sería correcto afirmar que la teoría newtoniana es falsa? No, ya que la Teoría newtoniana funciona perfectamente para describir la dinámica de todas las situaciones cotidianas e incluso para describir las órbitas planetarias (excepto algunas correcciones como la precesion del perihelio de Mercurio). Aunque la Teoría de Newton nos arrojará errores si intentamos tratar problemes relativistas para los cuales deberemos utilizar la Teoría de la Relatividad. Así mismo Newton nos podría describir el movimiento de las bolas de billar pero fallaría al tratar los electrones y aquí entraría en juego la Mecánica Cuántica. Así Newton tiene su dominio de aplicación , la Relatividad General el suyo y la Mecánica Cuántica el suyo (lo mismo para la electrodinámica Maxwelliana, etc.)
    Así la Teoría de cuerdas no viene a invalidar la Relatividad General o la Mecánica Cuántica que son extremadamente eficaces en sus dominios (son las teoría físicas mas testeadas experimentalmente y las más precisas que se conocen) sino que viene a aportar una visión más profunda de la realidad para poder tratar problemas fuera del campo de aplicación de ambas teorías.
    Bueno es posible que haya comentado algunas cosas con demasiada superficialidad (con el riesgo a malinterpretarse que ello conlleva), si te interesará discutir sobre alguno de ellos podemos tratarlo con mas detalle.

    Un saludo

    Escrito por sandman el 01 Noviembre 2007 a las 11:34

  6. Hola de nuevo. Doctor en física (teoría de cuerdas)? No te voy a discutir mucho jejeje
    No había pensado en lo que dices: que lo que se expandió después del BigBang era el Universo en sí, y no lo que en él estaba contenido. El otro día ví un ejemplo muy bueno de esto: imaginar 3 planetas (T es la Tierra), cada uno como una bola de pingpong, y unidas por una cuerda elástica, separadas una de la otra: -o–o–T- La cuerda sería algo así como “el tejido”, y al tirar de un extremo para alargarla (expansión del Universo), parece que el planeta más alejado va a más velocidad que el segundo, porque se aleja más rápido. Sin embargo, ninguno se mueve, es simplemente “el tejido” el que se estira: -o—-o—-T-
    Siempre que me pongo a pensar en esto de que el Hubble puede ver lo que pasó hace tantos años me da dolor de cabeza :-) Si después del BigBang se produce la expansión del Universo, me haría pensar que la luz, como todo cuerpo con masa, “se movería” a causa de esa expansión, amén de moverse a su propia velocidad c. Por ello no logro comprender bien que el Hubble pueda ver lo que pasó.
    En cuanto al diferente uso de cada teoría, completamente de acuerdo. De eso ya he hablado en varias ocasiones: Galileo y la Teoría de Cuerdas o La Teoría de la Evolución [No] es Más que una Teoría.
    Creo que no había oído nunca hablar de lo de “zonas separadas causalmente”, interesante. A ver si leo sobre ello.
    Bueno, espero poder contar con tus comentarios habitualmente, realmente me interesa la física (estuve a punto de estudiar Física en vez de Informática) y contar con un docto en la materia es una grata sorpresa.

    Saludos

    Escrito por Caerolus el 05 Noviembre 2007 a las 7:10

  7. Hola, para mi es un placer hablar de física. Respecto al ejemplo que pones, que es correcto, me he acordado de un ejemplo que utilizaba un profesor que tuve. Él decía: imagina que estamos en una habitación cuyo suelo es de baldosas. Ahora uno de nosotros se situa inmobil sobre una de las baldosas y el otro hace lo mismo sobre otra baldosa. Ambos estamos en reposo separados por 3 baldosas, pero la expansión del universo se podría entender como la aparición de nuevas baldosas entre los dos, así al cabo de un tiempo nos separarian 4, 5, 6,… baldosas. Ninguno de los dos se ha movido pero aún así nos estamos alejando. Para ilustrar mejor el no movimiento podriamos hacer que las baldosas sobre las que nos situamos sean de otro color y observaríamos que, aunque nos alejamos, siempre estamos sobre las baldosas de otro color. Bueno, no aporta nada nuevo, pero reafirma tu explicación.
    Un saludo.

    Escrito por sandman el 05 Noviembre 2007 a las 10:58

  8. Creo que ya lo entiendo, y si es así lo he tenido delante de mis narices todo este tiempo :-)
    Volviendo al ejemplo de las pelotas de pingpong unidas por la cuerda elástica, si cambiamos la bola más alejada por la Tierra y la más cercana por un fotón que va hacia nosotros (a través del cual podríamos ver el orígen), al expandirse el Universo, aunque ese fotón va a velocidad c, el problema es que cada vez tiene más distancia que recorrer. Es decir: nada más después del big bang nosotros nos alejamos a mucha más velocidad que c a causa de la expansión del Universo, y el fotón va a su velocidad c. Por ello, ese fotón inicial tardaría miles/millones de años en llegar a donde estamos nosotros, y los que vemos ahora son los de varios años después.
    Por eso, no podemos ver el orígen del Universo, porque esos fotones pasaron ya de largo (o no). Lo que sí podemos ver es lo de “poco después”.
    ¿correcto?

    Escrito por Caerolus el 07 Noviembre 2007 a las 9:06

  9. A ver, deberíamos separar dos ideas:
    - La luz va a velocidad c, por ello para recorrer una distancia d tardará un tiempo t=d/c (en calculos bastante poco rigurosos pero que nos sirven para ilustrar la explicación) Es decir, la luz que sale del sol a t=0, tarda en llegar a la tierra t=1u.a./c=8 minutos aproximadamente.
    Cuando nosotros vemos una cosa, lo que vemos es la luz que nos llega de esa cosa. Así al mirar al Sol lo que vemos es la luz que el Sol nos envía, pero vemos una luz que salió hace 8 minutos del Sol, así que estamos viendo el Sol tal como era hace 8 minutos. Si el Sol se hubiera extinguido, nosotros tardaríamos 8 minutos en darnos cuenta.
    Ahora apliquemos esta a un objeto más lejano. Si observamos una galaxia situada a 4 años luz (4 años luz significa la distancia que recorrería la luz en 4 años) lo que vemos es la galaxia tal como era hace 4 años. Ya que la luz que nos llega salió de allí hace 4 años. Así con telescopios cada vez más potentes podemos ver objetos más lejanos pero también más antiguos. El problema para ver el Big Bang es poder llegar a mirar a 15 millones de años luz de distancia (Dejando de lado otras cuestiones que ahora comentaré).

    - El problema del horizonte: Pensemos en el Big Bang, poco después del BB, hubo un periodo que conocemos como periodo inflacionario en el que el tejido del espacio-tiempo se expandio a velocidades más grandes que c. ¿Que consecuencias tuvo esto? Ahora imaginate en el ejemplo de las baldosas. Uno de los dos tiene una linterna y en ese preciso intante empiezan a aparecer baldosas a un ritmo que hace que nos alejemos a velocidades superiores a c. Si quien tiene la linterna la enciende, la luz jamás llegará al otro, ya que viaja a una velocidad inferior a la que nos separamos. Así pues si c es la máxima velocidad asequible, no hay ninguna manera que nos enviemos información del uno al otro, por eso se dice que estaríamos desconectados causalmente. Yo nunca sabría lo que te ocurrió y nada de lo que hagas puede tener relación causa-efecto conmigo.
    Esto mismo es lo que le paso al Universo zonas cercanas emezaron a separarse a velocidades superiores a c, desconectandose causalmente las unas de las otras. Las zonas que estarian conectadas causalmente marcarían un límite conocido como Horizonte de causalidad y todo lo que queda fuera está desconectado causalmente.
    ¿Es eso todo? No, el periodo inflacionario acabó y la expansión se frenó. La expansión se produce ahora a velocidades muy inferiores a c, con lo cual parte de aquellos fotones que no podian alcanzarnos pueden ir recuperando terreno y alcanzarnos. Conectando causalmente zonas previamente desconectadas. Es como si tu vas en bicicleta y yo en moto y yo acelero mucho, evidentemente me alejaré de ti pero si después de un rato freno hasta la mitad de tu velocidad, acabarás alcanzándome.
    Así pues decimos que el horizonte de causalidad crece incorporándo zonas previamente desconectadas.
    De esta manera al problema de conseguir telescopios que cada vez “vean” más lejos, debemos unir el problema que que hay zonas del universo del cual aún no nos ha llegado su luz.
    El tema del horizonte da lugar a bastante discusión física. Un libro muy interesante que trata sobre estos y otros temas es “La historia del tiempo” de Steven Hawking (yo he leído esta versión y no la más moderna “Breve historia del tiempo” así que no puedo decir si ésta última también trata estos temas)

    Escrito por sandman el 07 Noviembre 2007 a las 10:26

  10. Vale, lo que yo pensaba pero mejor explicado :-)
    Si te fijas, antes dije: “Por eso, no podemos ver el orígen del Universo, porque esos fotones pasaron ya de largo (o no)”. ¿Hay alguna evidencia de que aún estemos desconectados causalmente de esas partes del Universo? Es decir: ¿la luz de allí no ha llegado a nosotros aun? ¿O puede que ya lo haya hecho y simplemente no haya nada más que emita luz desde allí?
    Creo que no van por aquí los tiros, pero me viene a la cabeza la materia oscura. Pero vaya, ¿hay evidencias de que esa luz aun no ha llegado aquí en contra de la idea de que sí lo ha hecho, y ya no hay más luz que llegue desde allí?
    Saludos, y gracias

    Escrito por Caerolus el 07 Noviembre 2007 a las 10:54

  11. Lo primero rectificar donde dije 15 millones debería decir 15 mil millones de años luz.

    Después decir que los tiros no van por ahí :p (en lo de la materia oscura)

    Y finalmente aclarar la evidencia de que hay zonas desconectadas causalmente.

    Imagina que una noche estrellada sales con un supertelescopio a la cima de una montaña. Si observas el cielo en dirección norte y miras al límite de tu supertelescopio (pongamos unos 10 mil millones de años luz) observarás el Universo tal como era hace diez mil millones (llamemos a este punto A). Luego, giras el supertelescopio y enfocas al cielo en dirección sur también al límite de 10 mil millones de años luz (punto B).
    Entre los dos puntos observados hay una distancia de 20 mil millones de años luz, pero si el Universo tiene una edad de 15 mil millones de años luz es evidente que la luz no ha tenido tiempo suficiente para viajar de A a B, con lo cual A y B están desconectados causalmente. Asimismo podemos suponer que hay zonas desconectadas causalmente de nosotros.

    Escrito por sandman el 07 Noviembre 2007 a las 17:04

  12. Doctor Sadman la verdad debo decir que yo no soy nadie en fisica comparado con ustedes, pero he leido algunas cosillas de mas. Aja y no puede ocurrir que no todo sea zona de desconectamiento causal, y que lo que este viendo sea un acontecimiento en donde dos particulas de luz se separaron simultaneamente de un punto en direcciones contrarias una hacia la derecha por asi decirlo y otra hacia la izquierda; la de la derecha va a una velocidad “c” con respecto a su fuente o mejor dicho con respecto al punto de inicio y la de la izquierda tambien va a una velocidad “c”, si la particula de la izquierda lleva 10000 millones de años moviendose la distancia que habra recorrido sera de 10000 millones de años luz y lo mismo sucederia con la que va hacia la derecha esto daria supuestamente una distancia de separacion de 20000 años luz. Pero Einstein dijo que la velocidad de separacion no era de dos veces “c” sino “c” algo asi como pensar que si la velocidad de distanciamiento es “c” y el fenomeno lleva 10000 millones de años entonces la distancia de separacion sera de 10000 años y no 20000. Entonces me hago la pregunta y como calculo en tonces la distancia de una de las particulas por separado sin cometer ese error de nuevo como saber la distancia de separacion entre dos particulas. Ahora enrede mas la cosa y haga que se mueva el “punto inicio” hacia una de las particulas ¿como calcularia usted la distancia entre particula - punto de inicio sin violar lo que dice Einstein. Parece que hubiese una incongruencia con las mediciones de distancias que se hacen con el universo.

    Escrito por jorgito el 20 Enero 2009 a las 14:54

  13. SI UN AESTRELLA A MILLONES LUZ DE DISTANCIA CUANTOA ÑSO DEMORARIA PARA LLEGRA SUSU RAYOYS GAMA Y SI EN EL 21 DE DICIEMBRE DEL 20012 SE ALINEA EL SOL CON EL CENTRO DE LA GALAXIA CUAANTP TIEMPO SE DEMORARIA EN LLEGRA A LA TIERRA ESE RAYO QUE S ESUPONE QUE SALGA DEL CENTRO DE LA GALAXIA

    Escrito por JORGELUIS VELA HERNNADEZ el 19 Mayo 2009 a las 22:16

  14. Se os está enfriando la sopa y recalentando el plato…Por cierto si la diferencia entre continente y contenido,no pasa de variación de carga…ni plato,ni sopa,ni calor,ni frio,solo variaciones para un diletantismo …….

    Escrito por jfau el 13 Junio 2009 a las 16:09

  15. si eso tuviera aplicaciones para enviar informacion al pasado seria genial.

    Escrito por jr el 01 Agosto 2009 a las 14:05

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    Escrito por CASIO el 30 Enero 2011 a las 10:42

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