domingo, 28 de agosto de 2022

Más Cuestiones Sobre la Velocidad de la Luz

 

    Después de publicar varias entradas referentes al concepto de “velocidad de la luz”, como Sonido, Luz, Ondas, Huygens , o la anecdótica Historia de una Estrella: Betelgeuse y lo que Somos ,sigue fascinándome, no solo por el hecho de que sin luz no habría vida tal y como la conocemos, sino por su extraordinaria característica de comportarse de manera simultánea como onda y como “cuerpo”. Esa dualidad es la que le confiere ese halo de misterio y complejidad que ha hipnotizado a los científicos desde no hace muchos siglos.

    Es sabido que la velocidad de la luz se denota en Física por la letra “c ”, y no es tan simple como un frío y anodino dato puesto que sin el concepto en sí, no se entenderían otros conceptos como son el tiempo o la distancia, a pesar de que están íntimamente relacionados por la sencilla ecuación v = e/t, esto es, la velocidad de un punto material es el espacio que recorre por cada unidad de tiempo utilizada. Mucho más profundo que lo anterior es poder probar que la velocidad, en este caso la de la luz, también está íntimamente relacionada con la energía por la conocidísima fórmula E = mc2, una relación nada trivial y a la que se ha podido llegar en épocas muy recientes (Einstein a comienzos del siglo XX), que desarrolló la Física de forma exponencial y cuya punta de lanza es la conocida Teoría de la Relatividad.

    En esta entrada traigo dos curiosidades:

-1) ¿Puede acelerarse un cuerpo hasta la velocidad de la luz (que depende del medio, alcanzando su máximo valor en el vacío)?

Supongamos que nos encontramos en el vacío. Para acelerar un cuerpo es preciso comunicarle energía, que se invierte en:

a) si su velocidad es pequeña, en incrementar su energía cinética, Ec = ½ mv2

b) si su velocidad es elevada, próxima a la de la luz, en incrementar la masa: E = mc2; E m

El cuerpo no puede alcanzar la velocidad de la luz ya que para conseguirlo, habría que comunicarle más energía y, a la velocidad de la luz, toda esa energía se emplearía en aumentar la masa.

-2) ¿Puede moverse un cuerpo (partícula) a través de un medio con una velocidad mayor que la de la luz en dicho medio?

En un medio determinado, todo cuerpo (partícula) se puede mover a una velocidad mayor que la de la luz en dicho medio, siempre y cuando su velocidad no supere a la de la luz en el vacío. El cuerpo, en este caso, emite una radiación llamada radiación de Cherenkov (bien estudiada en las reacciones nucleares).

   Dos sencillísimas cuestiones de fácil respuesta para seguir teniendo en cuenta que la luz es onda, es partícula, es energía, es distancia y es límite; inigualable en el universo conocido.