Sobre la luz.

[ignorante]

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?

Ciertamente. No hemos resuelto el problema, sólo le hemos dado otra geometría. En el fondo resulta la misma duda del inicio; si las ondas electromagnéticas se alejan de la fuente (una estrella por ejemplo) en direcciones rectas, entonces dejarán mayores espacios entre ellas al propagarse. En consecuencia, a grandes distancias, habrá mucho espacio vacío de ondas. ¿Entonces por qué podemos ver una estrella desde cualquier perspectiva en la Tierra? (como si las ondas electromagnéticas procedente de la estrella llenaran apretadamente todo el espacio).

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Ciertamente. No hemos resuelto el problema, sólo le hemos dado otra geometría. En el fondo resulta la misma duda del inicio; si las ondas electromagnéticas se alejan de la fuente (una estrella por ejemplo) en direcciones rectas, entonces dejarán mayores espacios entre ellas al propagarse. En consecuencia, a grandes distancias, habrá mucho espacio vacío de ondas. ¿Entonces por qué podemos ver una estrella desde cualquier perspectiva en la Tierra? (como si las ondas electromagnéticas procedente de la estrella llenaran apretadamente todo el espacio).

Claro, lo mismo reflexiono yo.

Algo se nos debe estar escapando... A ver quien nos podrá explicar...

[Richard R Richard]

Re: Sobre la luz.

Siguiendo vuestra linea de razonamiento, lo que sucede es que los fotones se separan unos de los otros, pero tienen que considerar que hay tanta cantidad de ellos, que aún a distancias muy elevadas, siguen separandose en muy pequeños angulos, presentado así un patrón continuo, y lo unico que va cambiando es la cantidad de fotones que reciben sus ojos al mirar hacia la estrella , mas lejos estan menos cantidad por unidad de tiempo es decir menos intensidad detecta el ojo.
Lo que desde luego no sucede es que en una region haya fotones y en otra no,pues toda el área de la esfera tiene la misma probabilidad de ser atravesada por un fotón.

Les hago un calculo sencillo, incluso sin unidades, ojala no los maree en vez de aclararles.

supongan que a cada segundo la estrella emite 1000 multiplicado por Pi por 4 fotones esto es potencia $P=4\pi 1000$

si nos situamos a un año luz R= 1 la superficie de la esfera en $S=4\pi R^2$

La intensidad que vera un ojo a un año luz sera el cociente de P y S

$I=\dfrac PS=\dfrac{4\pi 1000}{4\pi R^2}=\dfrac {1000}{R^2}=1000$
reemplazando R por 1

la intensidad seria 1000 unidades de intensidad

pero si me pongo a 5 años luz

$I=\dfrac {1000}{R^2}=\dfrac {1000}{5^2}=40$

a medida que se alejan es menos la cantidad de fotones que llegan al ojo , que tiene una superficie muy pequeña, en relación a toda la esfera, pero la cantidad de fotones que emite una estrella es elevadisima, para que ese cociente sea menor que la unidad.

[skynet]

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?

sí, se reproducen, segun el principio de Huygens los frentes de onda están formados por frentes de onda más pequeños, es decir, que cada punto de un frente de ondas primario se comporta como un emisor de ondas secundarias. Estas ondas secundarias son esféricas, tienen la misma frecuencia y se propagan en todas las direcciones con la misma velocidad que la onda primaria en cada punto. La envolvente de todas esas ondas secundarias es el nuevo frente de onda formado.

respecto a lo que pasa cuando la luz llega a los límites del universo: el universo no tiene límites (eso creo), incluso si es finito puede suceder como con la superficie de una esfera, que es finita, pero no tiene límtes...el universo puede tener la forma de una esfera tetradimensional cuyo volumen es finito, pero no tiene límites.

[Julián]

Re: Sobre la luz.

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

Piensas a los fotones como pelotitas y no lo son. Un fotón está distribuido en el espacio, por así decirlo, de tal manera que a su función de onda no admite el operador posición. Es decir, no puedes decir que un fotón está aquí o allá. Creo que es mejor dejar de lado en esta discusión a los fotones.

Lo que sucede con la luz es lo siguiente, considerando una fuente isotrópica como una estrella, la luz es descrita por un campo que no es más que una función que asigna a cada punto del espacio un valor de campo eléctrico y campo magnético o un valor de intensidad si se quiere (considerando que la luz ya ha llegado a ahí en caso contrario es una función con retardo ya que nada es instantáneo, es decir, sería lo que se conoce como una onda). La por lo tanto tendrá una expresión análoga a la siguiente. $\vec{A} (r- c t )$
Como bien dices, la superficie de una esfera crece con el cuadrado de la distancia al alejarse del centro y tomando la conservación de la energía para explicar este punto, la energía de la onda es la misma la que sale de la estrella y la que está a 1000Km de esta, por lo tanto al haber más superficie hay menor intensidad (energía sobre superficie) pero la energía a lo largo de la superficie es de la misma magnitud.

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?

Exactamente, cada frente de onda es fuente del siguiente frente de la onda. ¿Y cómo sucede? Todo está expresado en la ley de Ampere y la ley de Faraday. Que en resumidas cuentas, la variación del flujo magnético produce una circulación del campo eléctrico y la variación del flujo eléctrico produce la circulación del campo magnético. Es de esta manera que los campos se "autoperpetuan". Pero efectivamente , al aumentar la superficie a medida que se alejan, menor flujo y por lo tanto menor circulación y por lo tanto menor flujo, etc..

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 esferasexpandiéndose, con la fuente A en el centro. Pero entonces, ¿cómo cuadra esa imagen tipo esfera con la imagen tradicional de las ondas electromagnéticas?:

Esa imagen es más para confundir que para aclarar.

En resumen, todo está en las ecuaciones de maxwell.

[Nedwer]

Re: Sobre la luz.

En conclusión: ¿Llegará un punto en que la "energia" transportada por la luz sea tan insignificante que no ilumine?
Por ejemplo: si yo prendo una vela"infinita" a la media noche en medio de el desierto(una fuente perpetua de energia,para que pueda explicarles mi duda) en el suelo) y ésta es la unica fuente de luz de todo el planeta(es una suposicion), ¿llegará un punto en que yo no veré más esa luz? ¿o siempre se verá la misma(tal como ocurre con las estrellas,un punto infimo que se ve pero no "ilumina"?

Gracias.

Actualización(escribiste a 1 minuto de mi comentario jajajajaja) :
¿Estás tratando de decir que el universo es una "esfera?
(Yo lo considera,hasta el momento, como un "mapa plano con profundidad",en el cual no hay conexión entre el punto A(el extremo izquierdo) y el punto B(el extremo derecho) que no sea en una única dirección(existe un solo "camino", de ia y de vuelta, de arriba y abajo y en infinitas "direcciones" excepto ir desde A a B infinitamente hasta llegar nuevamente a A.)

[Jaime Rudas]

Re: Sobre la luz.

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.

Si nos atenemos a los modelos más aceptados, la respuesta es que no puede llegar al límite por una razón simple: el universo no tiene límites. O sea, aun si el universo es finito, no significa que tenga un límite, sino que, por ejemplo, una partícula que viaje continuamente en una misma dirección, tarde o temprano terminará llegando a su punto de partida.

- - - Actualizado - - -

Las teorías mas ampliamente aceptadas afirman que es infinito.

Las teorías más aceptadas dicen que si el universo es homogéneo y su curvatura es nula (o negativa), entonces es infinito. Ahora bien, hasta donde podemos medir, el universo observable (que es una pequeña parte del universo total) es homogéneo y de curvatura nula, pero ahí empiezan los problemas: que así lo sea el universo observable no nos garaniza que eso mismo se dé en la totalidad del universo. Por otra parte, el que la curvatura sea nula es una medición con un determinado margen de error, lo que significa que puede haber una desviación que, por ahora, nos resulte indetectable. Adicionalmente, todo esto es suponiendo que el universo tiene una topología simple, porque, si tiene, por ejemplo, una topología de toro tridimensional, podría tener una densidad uniforme y curvatura nula y, sin embargo, ser finito.

[Cipriano]

Re: Sobre la luz.

En un espacio relativista las trayectorias de la luz no son necesariamente rectilineas, de hecho esta demostrado que la luz resulta desviada por campos gravitatorios intensos lo provoca que el numero de alternativas aumente de forma considerable a la hora de analizar que ocurre con un rayo luminoso propagándose en el espacio. Hoy en día no se tienen conocimientos suficientes para predecir que sucederá en puntos muy alejados de nuestros entorno, se supone que el universo es isótropo y homogéneo, es decir que tiene la misma estructura en todos los puntos y en cualquier dirección pero la gravedad cambia esas cualidades ya que el campo gravitatorio no es homogéneo en todos los puntos del espacio y además polariza el universo asignando una dirección preferente, de forma que considerando el espacio-tiempo relativista no podemos estar seguros de cuales sean sus propiedades en puntos muy alejados de nuestro entorno, y dado que la luz resulta afectada por dicho campo tampoco podemos estar seguros de que ocurre con ella en dichos puntos.

Salu2

[shankara]

Re: Sobre la luz.

Gracias a todos por vuestras respuestas. Apasionante el tema del fenómeno la luz. Estoy aprendiendo mucho gracias a vosotros.

Un cordial saludo. Si surgen más dudas las plantearé. Les sigo leyendo.

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Siguiendo vuestra linea de razonamiento, lo que sucede es que los fotones se separan unos de los otros, pero tienen que considerar que hay tanta cantidad de ellos, que aún a distancias muy elevadas, siguen separandose en muy pequeños angulos, presentado así un patrón continuo, y lo unico que va cambiando es la cantidad de fotones que reciben sus ojos al mirar hacia la estrella , mas lejos estan menos cantidad por unidad de tiempo es decir menos intensidad detecta el ojo.
Lo que desde luego no sucede es que en una region haya fotones y en otra no,pues toda el área de la esfera tiene la misma probabilidad de ser atravesada por un fotón.

Entiendo. Entonces el número de fotones (que emanan de los rayos de las estrellas) es inconmensurable.

¿Esto está demostrado/comprobado o es una especulación? (es decir, que tal es el número de fotones, que llegan a "todos" los puntos de un observador, sin que haya obstrucciones claro...).

...a medida que se alejan es menos la cantidad de fotones que llegan al ojo , que tiene una superficie muy pequeña, en relación a toda la esfera, pero la cantidad de fotones que emite una estrella es elevadisima, para que ese cociente sea menor que la unidad.

De acuerdo, lo que dices es muy claro.

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sí, se reproducen, segun el principio de Huygens los frentes de onda están formados por frentes de onda más pequeños, es decir, que cada punto de un frente de ondas primario se comporta como un emisor de ondas secundarias. Estas ondas secundarias son esféricas, tienen la misma frecuencia y se propagan en todas las direcciones con la misma velocidad que la onda primaria en cada punto. La envolvente de todas esas ondas secundarias es el nuevo frente de onda formado.

Ah que interesante. Me imagino que las ondas secundarias tendrán una intensidad menor que los frentes de onda primarios. Esto explicaría la "multiplicidad" de "sentidos/direcciones" de los rayos de luz. Podríamos decir una "omnidireccionalidad" (o "direccionalidad esférica contínua"). Me estoy inventando términos, disculpen.

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Finalmente me llama la atención algo, la heteronegeidad de respuestas. Algunos propusieron la hipótesis de la cantidad elevada de protones. Otros la propuesta de la "reproducción" de ondas. Otros hablaron de la propagación de "ondas esféricas". En otro espacio también me propusieron otra respuesta, que se puede apreciar con el gráfico siguiente:http://www.artentor.com.ar/maslocoqu...a=estrella.png

¿Son respuestas diferentes y se puede encontrar un nexo común entre todas ellas?

[Richard R Richard]

Re: Sobre la luz.

Entiendo. Entonces el número de fotones (que emanan de los rayos de las estrellas) es inconmensurable.

la enegia de un unico foton es muy pequeña, y esta en relación directa con su frecuencia. La energia que emite una estrella depende de muchos factores, el tipo de estrella, su tamaño tempreatura,etc, y es muy grande, la división de ese numero grande por uno muy pequeño te da uno muchisimo mas grande , un 1 con mas de 40 o 50 ceros (quiza mas no me lo he puesto a calcular) solo lo digo para que te hagas a la idea de la cantidad fotones que salen por segundo de una estrella. por mas que el volumen de la esfera de radio R donde tu pones el ojo sea grande siempre tienes algún foton llegando.

¿Esto está demostrado/comprobado o es una especulación? (es decir, que tal es el número de fotones, que llegan a "todos" los puntos de un observador, sin que haya obstrucciones claro...)

Si nada nuevo ocurre así ha sido siempre y así será.

Finalmente me llama la atención algo, la heteronegeidad de respuestas. .....
¿Son respuestas diferentes y se puede encontrar un nexo común entre todas ellas?

por ello es un foro, abunda la diversidad de miradas, y ciertamente todas apuntan al mismo tema.

[shankara]

Re: Sobre la luz.

por ello es un foro, abunda la diversidad de miradas, y ciertamente todas apuntan al mismo tema.

Claro, pero respecto de la diversidad de miradas (sobre el mismo interrogante), supongo que tiene que haber una sola respuesta correcta. O bien el tema no estar definido. O bien que haya varias de las respuestas que sean correctas (no siendo excluyentes entre sí). En el caso de las diversas respuestas o hipótesis dadas, ¿cuál (o cuáles, en caso de ser inclusivas) será/n la/s correcta/s?

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-Viajando siempre en línea recta, acabarías volviendo al punto de partida. (Análogamente a una superficie esférica, no habría fronteras, pero la cantidad de espacio sería finita)

Y en tal caso, supongo que los rayos de luz (no absorbidos) quedarían "dando vueltas" ("orbitando el cosmos")... ¿no es así?

- - - Actualizado - - -

la enegia de un unico foton es muy pequeña, y esta en relación directa con su frecuencia. La energia que emite una estrella depende de muchos factores, el tipo de estrella, su tamaño tempreatura,etc, y es muy grande, la división de ese numero grande por uno muy pequeño te da uno muchisimo mas grande , un 1 con mas de 40 o 50 ceros (quiza mas no me lo he puesto a calcular) solo lo digo para que te hagas a la idea de la cantidad fotones que salen por segundo de una estrella. por mas que el volumen de la esfera de radio R donde tu pones el ojo sea grande siempre tienes algún foton llegando.

Entiendo. No hice cálculos. Pero también es elevada la magnitud del cosmos, es decir, la distancia a que se propagan las ondas de luz, entendiendo esto, además, en una "expansión" esférica...

[Richard R Richard]

Re: Sobre la luz.

Claro, pero respecto de la diversidad de miradas (sobre el mismo interrogante), supongo que tiene que haber una sola respuesta correcta. O bien el tema no estar definido. O bien que haya varias de las respuestas que sean correctas (no siendo excluyentes entre sí). En el caso de las diversas respuestas o hipótesis dadas, ¿cuál (o cuáles, en caso de ser inclusivas) será/n la/s correcta/s?

El tema es que la luz puede ser descripta en algunas ocaciones en base a comportamiento corpuscular y en otras ocaciones, comportamiento ondular, ejemplo de lo primero es el efecto fotoelectrico, y de lo segundo la difracción e interferencia. Analizando cada caso con las supociciones correctas se puede describir la realidad de forma muy precisa, y sin demasiadas contradicciones, te recomiendo la lectura basica introductoria a la mecanica cuantica, para que veas que son las dos caras de la misma moneda.

Y en tal caso, supongo que los rayos de luz (no absorbidos) quedarían "dando vueltas" ("orbitando el cosmos")... ¿no es así?

Si, pero no usaría la palabra orbitar...., moverse, desplazarse, viajar, transitar en mi opinion le caben mejor.

Entiendo. No hice cálculos. Pero también es elevada la magnitud del cosmos, es decir, la distancia a que se propagan las ondas de luz, entendiendo esto, además, en una "expansión" esférica...

Si claro cuando mas lejos te situes de una estrella menos fotones por metro cuadrado recibes por segundo, y el sensor que pongas para detectar debera ser cada vez mas preciso, y tomar exposiciones prolongadas, para capturar por ejemplo una fotografía. Para fotografiar galaxias no muy distantes se hacen varias tomas que duran minutos,( incluso en sesiones de varias noches) por ello los telescopios de los afisionados tienen autoguiado para compensar el movimiento de la tierra y capturar una imagen no movida, que debe ser pasada por algun programa de mezcla y composición. Aún así los fotones llegan y se registran en un pequeño negativo de placa fotografica o en CCD(digital).


l

[shankara]

Re: Sobre la luz.

El tema es que la luz puede ser descripta en algunas ocaciones en base a comportamiento corpuscular y en otras ocaciones, comportamiento ondular, ejemplo de lo primero es el efecto fotoelectrico, y de lo segundo la difracción e interferencia. Analizando cada caso con las supociciones correctas se puede describir la realidad de forma muy precisa, y sin demasiadas contradicciones, te recomiendo la lectura basica introductoria a la mecanica cuantica, para que veas que son las dos caras de la misma moneda.

De acuerdo. Sin duda el meollo (de mis planteos) tiene que ver con tal dualidad (de comportamiento onda-corpúsculo).

Si, pero no usaría la palabra orbitar...., moverse, desplazarse, viajar, transitar en mi opinion le caben mejor.

Claro, fue una "expresión poética" (fuera de lugar, por eso fue entre paréntesis y entre comillas).

Si claro cuando mas lejos te situes de una estrella menos fotones por metro cuadrado recibes por segundo, y el sensor que pongas para detectar debera ser cada vez mas preciso, y tomar exposiciones prolongadas, para capturar por ejemplo una fotografía. Para fotografiar galaxias no muy distantes se hacen varias tomas que duran minutos,( incluso en sesiones de varias noches) por ello los telescopios de los afisionados tienen autoguiado para compensar el movimiento de la tierra y capturar una imagen no movida, que debe ser pasada por algun programa de mezcla y composición. Aún así los fotones llegan y se registran en un pequeño negativo de placa fotografica o en CCD(digital).

Que interesante!