Secundaria Sobre la luz.

[shankara]

Una pregunta:

Los rayos de luz de las estrellas, ¿hasta donde/cuando se propagan/viajan? ¿hasta el infinito, hasta algún límite del cosmos, hasta una distancia a partir de su origen?

[ignorante]

Re: Sobre la luz.

Los rayos de luz de las estrellas, ¿hasta donde/cuando se propagan/viajan? ¿hasta el infinito, hasta algún límite del cosmos, hasta una distancia a partir de su origen?

Me parece que un rayo de luz deja de existir cuando choca con un objeto que lo absorbe totalmente (lo transforma en otro tipo de energía). Pero no todos los objetos absorben totalmente un rayo de luz; en algunos casos el objeto puede reflejar el rayo de luz en otra dirección, o bien puede dejar pasar el rayo de luz a través. De hecho, en muchos casos ocurren los tres fenómenos a la vez: absorción, reflexión y transmisión. Creo que en tanto un rayo de luz no choque con un objeto, continúa indefinidamente.

Esto constituye mi noción del tema, pero habría que ver qué dicen al respecto otros compañeros más conocedores del asunto.

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Me parece que un rayo de luz deja de existir cuando choca con un objeto que lo absorbe totalmente (lo transforma en otro tipo de energía). Pero no todos los objetos absorben totalmente un rayo de luz; en algunos casos el objeto puede reflejar el rayo de luz en otra dirección, o bien puede dejar pasar el rayo de luz a través. De hecho, en muchos casos ocurren los tres fenómenos a la vez: absorción, reflexión y transmisión.

Muy agradecido por esta explicación.

Creo que en tanto un rayo de luz no choque con un objeto, continúa indefinidamente.

Pregunta: el tiempo-espacio del cosmos, ¿es infinito o finito?

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Otra pregunta.

De una estrella salen rayos en todas direcciones (esféricamente en 3 dimensiones).

Pienso ahora en lo siguiente. Supongamos que un rayo sale al lado de otro, con una diferencia angular hipotética de medio grado. A medida que nos alejamos del centro la distancia entre los rayos es mayor.

Imagen (para que se entienda la idea) : https://www.google.com.ar/search?q=a...4miorhIRAYM%3A

Esto llevado a millones de años luz daría una distancia considerable entre un rayo y otro.

Sin embargo los rayos parecen llegar a todos los puntos del espacio... ¿o no?

Por ejemplo, yo puedo ver a simple vista una estrella. Me muevo un metro y la sigo viendo. Me muevo medio metro y la sigo viendo. Por lo tanto, si a una distancia considerable hay rayos tan cercanos unos a otros, pareciera que cubriendo "toda la superficie" de manera "densa", ¿cómo se explica tal corta distancia entre rayo y rayo en una lejanía tal del origen del ángulo?

[ignorante]

Re: Sobre la luz.

Pregunta: el tiempo-espacio del cosmos, ¿es infinito o finito?

Sospecho que haces esta pregunta en el sentido de qué pasaría si el universo tuviera fin y un rayo de luz llegara a su “frontera”; evidentemente el rayo no “se caería por el borde”. Pero ignoro si realmente un rayo de luz podría llegar al límite del universo, y qué pasaría en tal caso. En esto hay que esperar la orientación de los compañeros que saben acerca de la forma global del universo y de su evolución (recuerda que el universo se expande continuamente).

Supongamos que un rayo sale al lado de otro, con una diferencia angular hipotética de medio grado. A medida que nos alejamos del centro la distancia entre los rayos es mayor.

Esto llevado a millones de años luz daría una distancia considerable entre un rayo y otro.

Sin embargo los rayos parecen llegar a todos los puntos del espacio... ¿o no?

Por ejemplo, yo puedo ver a simple vista una estrella. Me muevo un metro y la sigo viendo. Me muevo medio metro y la sigo viendo. Por lo tanto, si a una distancia considerable hay rayos tan cercanos unos a otros, pareciera que cubriendo "toda la superficie" de manera "densa", ¿cómo se explica tal corta distancia entre rayo y rayo en una lejanía tal del origen del ángulo?

Me parece que visualizas el fenómeno de la siguiente manera.



Según esta visión, si te sitúas en el punto A podrías ver la estrella; pero si te mueves al punto B, dejarías de ver la estrella. Esto no ocurre en la realidad y te preguntas por qué. Me parece que el error reside en visualizar los rayos de luz como líneas rectas que salen del centro de la estrella, pero ignoro cómo hay que visualizarlo. Otra vez esperemos la ayuda de los compañeros del foro.

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Estimado camarada Ignorante, me has interpretado perfectamente en mis dos interrogantes. Estaré a la espera de respuestas. Desde ya muchas gracias y saludos cordiales para tí.

[Mossy]

Re: Sobre la luz.

Hola,

Efectivamente, el modelo de luz como un rayo luminoso rectilíneo es útil en ciertas áreas (como la óptica geométrica) pero no deja de ser una simplificación. En realidad la luz es una onda electromagnética, y no sólo eso sino que es una onda esférica; esto es, los frentes de onda son esferas. Por eso la luz de la estrella se propaga de igual manera en todas direcciones, no hay ninguna dirección privilegiada.

Saludos

[shankara]

Re: Sobre la luz.

En realidad la luz es una onda electromagnética, y no sólo eso sino que es una onda esférica; esto es, los frentes de onda son esferas. Por eso la luz de la estrella se propaga de igual manera en todas direcciones, no hay ninguna dirección privilegiada.

Claro, como al tirar una piedra a un estanque se forman ondas en forma de anillos expansivos.

En este caso hay una masa que ondula, me cuesta más visualizar (o bien comprender) tal onda esférica expansiva respecto de los rayos de luz (partículas-ondas electromagnéticas expandiéndose de tal manera esférica en el vacío...).

Fabulosa tu respuesta. Gracias.

- - - Actualizado - - -

Haré una comparación muy básica. Supongamos que con 10 mostacillas (pelotitas para hacer pulseras) puedo hacer un circunferencia de cierto diámetro como para una pulserita. Para hacer un collar de mayor diámetro necesitaré una cantidad mayor de mostacillas. Si utilizara las mismas 10 mostacillas (que usé para la pulsera), no podré cubrir todo el collar y quedarán interrupciones (discontinuidad de mostacillas).

Así mismo, para cubrir (iluminar por completo) una esfera pequeña (de adentro hacia afuera), alcanzaría con x cantidad de fotones. Para cubrir una esfera de mayor diámetro, pienso muy rudimentariamente, habría de necesitar un porcentaje exponencial de fotones.

Por lo tanto (pensando la luz en su modalidad de partícula y no así sólo de onda electromagnética) ¿Cómo se explica que cubra "toda la esfera" por así decir, expandiéndose hacia "todo el cosmos" (en esferas cada vez mayores)? ¿Es que se multiplican los fotones?

Perdón por mi pensamiento y conocimientos tan básicos.

[Mossy]

Re: Sobre la luz.

Imaginar el proceso completo es complicado, pues las ondas electromagnéticas son además transversales; los campos eléctricos y magnéticos vibran en direcciones perpendiculares a la dirección de propagación. Todo esto mientras la onda se "expande" esféricamente. Quizás esta imagen te ayude a visualizarlo mejor.

Actualizo para contestar a tu actualización:

La intensidad de la luz que llega depende del número de fotones que tu ojo perciba. Cuanto más intensa es la luz, más fotones te están llegando. Esta intensidad disminuye a medida que te alejas de la fuente emisora de luz, concretamente con el inverso del cuadrado de la distancia (notarás que no es lo mismo ver una bombilla a 20 centímetros que a 50 metros).
No soy experto en estos temas pero diría que como bien dices en tu ejemplo de las bolitas, a medida que te alejas la densidad de fotones que llegan a tus ojos es menor. Espero que alguien me corrija si no estoy en lo cierto.

Saludos

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Imaginar el proceso completo es complicado, pues las ondas electromagnéticas son además transversales; los campos eléctricos y magnéticos vibran en direcciones perpendiculares a la dirección de propagación. Todo esto mientras la onda se "expande" esféricamente. Quizás esta imagen te ayude a visualizarlo mejor.

Que pena no pude acceder a la imagen.

Los de las vibraciones perpendiculares lo entiendo, pero no que paralelamente a eso además se expandan en forma esférica (teniendo en cuenta lo dicho en el mensaje anterior).

[ignorante]

Re: Sobre la luz.

En realidad la luz es una onda electromagnética, y no sólo eso sino que es una onda esférica; esto es, los frentes de onda son esferas.

Pero, a ver, hay algo que no entiendo en esto. Supongamos que un punto A emite luz. Según el compañero Mossy, las ondas de luz formarían esferas expandiéndose, con la fuente A en el centro. Pero entonces, ¿cómo cuadra esa imagen tipo esfera con la imagen tradicional de las ondas electromagnéticas?:



PD. Mientras elaboraba este mensaje, Mossy ha mostrado una imagen que aclara mi duda. Gracias.

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Al parecer la anterior imagen será entonces una "reducción" del fenómeno real. Si bien teóricamente entiendo el concepto de una onda esférica expansiva, no logro entender como ello funciona en la práctica con el fenómeno (electromagnético) de la luz. Es decir, como se da todo lo anterior al mismo tiempo.

[ignorante]

Re: Sobre la luz.

Al parecer esta imagen será entonces una "reducción" del fenómeno real. Si bien teóricamente entiendo el concepto de una onda esférica expansiva, no logro entender como ello funciona en la práctica con el fenómeno (electromagnético) de la luz. Es decir, como se da todo lo anterior al mismo tiempo.

Sigues confundido porque no has visto la imagen que nos compartió Mossy. La pongo a continuación:



Muchas ondas electromagnéticas salen disparadas en todas direcciones y su ondulación forma esferas que se van alejando de la fuente.

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Excelente imagen. Se entiende la idea.

¿Cómo ahora se soluciona el problema de los fotones (comparados a mostacillas)? ¿o bien qué problema hay en mi planteo?

[Richard R Richard]

Re: Sobre la luz.

Los rayos de luz de las estrellas, ¿hasta donde/cuando se propagan/viajan?

Te doy los primeras pinceladas del tema. La luz se manifiesta tanto como partícula como onda, una vez que parte de la fuente viaja en el vacío a 299792458 m/s , y de no interponerse ningun obstaculo lo hará indefinidamente.

Pregunta: el tiempo-espacio del cosmos, ¿es infinito o finito?

Hasta el momento no se ha encontrado un limite al espacio-tiempo,
si hemos podido medir lo que se denomina universo observable, que es muy escuetamente una esfera en 3 dimensiones centrada en el observador, donde justamente al momento de observar alcanza a los instrumentos de medición, la luz que alguna vez emitió la superficie exterior de esta esfera.
Es por ello que claro esta nadie aun ha podido observar mas alla de ese límite, pues la luz no nos ha llegado aún, de allí la que todavía no se puede saber si es finito o infinito. Las teorías mas ampliamente aceptadas afirman que es infinito.

De una estrella salen rayos en todas direcciones (esféricamente en 3 dimensiones).

La Luz o la consideras una emisión discreta de un número muy elevado de fotones por unidad de tiempo, (ley de Planck)o una onda esférica centrada en el emisor.

A medida que nos alejamos del centro la distancia entre los rayos es mayor. ....Esto llevado a millones de años luz daría una distancia considerable entre un rayo y otro.

Sin embargo los rayos parecen llegar a todos los puntos del espacio... ¿o no?

la luz en su carácter de onda esférica alcanzará a todos los puntos del espacio 3 D , supongamos la potencia emitida por una estrella es constante en el tiempo, es decir emite una determinada cantidad de energía por unidad de tiempo si envolvemos la estrella con superficies esféricas cada una de ellas dejara pasar esa misma cantidad de energía por unidad de tiempo, entonces al alejarnos de la fuente, la potencia por unidad de área o intensidad disminuye.
A la misma distancia radial siempre mediras la misma intensidad , si te acercas aumentara si te alejas disminuirá, y esto es independiente del ángulo sólido en que te ubiques con respecto a la estrella.

Pero ignoro si realmente un rayo de luz podría llegar al límite del universo, y qué pasaría en tal caso.

Lo único que podemos hacer es suposiciones, si chocara con un borde lo atraviesa , se refleja o se absorbe, mas fenómenos por ahora no podemos elucubrar.

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Por otro lado, las ondas perpendiculares electromagnéticas, han de tener que ser cada vez más amplias o bien reproducirse (multiplicarse) de alguna manera para poder abarcar "esferas" cada vez mayores... ¿cómo es que sucede esto?

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Te doy los primeras pinceladas del tema. La luz se manifiesta tanto como partícula como onda, una vez que parte de la fuente viaja en el vacío a 299792458 m/s , y de no interponerse ningun obstaculo lo hará indefinidamente.

ok.

Hasta el momento no se ha encontrado un limite al espacio-tiempo,
si hemos podido medir lo que se denomina universo observable, que es muy escuetamente una esfera en 3 dimensiones centrada en el observador, donde justamente al momento de observar alcanza a los instrumentos de medición, la luz que alguna vez emitió la superficie exterior de esta esfera.
Es por ello que claro esta nadie aun ha podido observar mas alla de ese límite, pues la luz no nos ha llegado aún, de allí la que todavía no se puede saber si es finito o infinito. Las teorías mas ampliamente aceptadas afirman que es infinito.

ok excelente.

La Luz o la consideras una emisión discreta de un número muy elevado de fotones por unidad de tiempo, (ley de Planck)o una onda esférica centrada en el emisor.

Excelente. En caso de considerar lo primero (emisión discreta de fotones) tengo problemas para entenderlo en paralelo, a lo de la "onda esférica" (que lo entiendo como fenómeno de onda). Es decir, me cuesta "conjugar" ambas cosas a la vez.

la luz en su carácter de onda esférica alcanzará a todos los puntos del espacio 3 D , supongamos la potencia emitida por una estrella es constante en el tiempo, es decir emite una determinada cantidad de energía por unidad de tiempo si envolvemos la estrella con superficies esféricas cada una de ellas dejara pasar esa misma cantidad de energía por unidad de tiempo, entonces al alejarnos de la fuente, la potencia por unidad de área o intensidad disminuye.
A la misma distancia radial siempre mediras la misma intensidad , si te acercas aumentara si te alejas disminuirá, y esto es independiente del ángulo sólido en que te ubiques con respecto a la estrella.

Ah, la potencia de la radiación lumínica disminuye a la distancia, ¿entendí bien?

Gracias por las respuestas richard, me has aclarado muchos conceptos y dudas.

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Lo único que podemos hacer es suposiciones

¿Y qué (cuáles) suposiciones/especulaciones hay (por el momento)?