Divulgación Velocidad de la luz

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8 minutos tarda la luz en llegar desde el sol hasta la tierra.
4 minutos tarda la luz en llegar desde el sol a un punto situado justo en la mitad del camino
2 minutos tarda la luz en llegar desde el sol a un punto situado a un cuarto de la distancia
.
.
.
O sea:
Como la luz es una onda que se propaga a una velocidad constante, si el sol de repente desaparece se formaría una especie de "cola de onda" por llamarlo de alguna manera que nos alcanzaría 8 minutos mas tarde y veríamos apagarse al sol. Es decir, la luz se comporta igual que una onda en el mar, el sonido en el aire e igual a cualquier otra onda por que es eso, una onda.
Justo detras de la cola de onda a una distancia próxima al sol ponemos un enorme espejo al tiempo que ponemos otro enorme espejo en la tierra enfrentado con aquel.

Pues ahí va el postulado, hipótesis o como querais llamarlo:

La luz, al menos la onda perpendicular a los espejos, estaría indefinidamente yendo y viniendo de un espejo a otro por que por relatividad se propaga en el vacío indefinidamente, a velocidad constante e independientemente del movimiento (en este caso desaparición) de la fuente. Decir lo contrario es ir en contra de la teoría de la relatividad.
Tendríamos una onda atrapada entre dos espejos para siempre sin una fuente que produzca dicha onda, tendríamos pilas de luz.
Eso me suena a imposible pero si algun día se realiza el experimento y demuestra que es asi, pues asi será.

Creo que es relativamente sencillo de comprobar con un experimento, sería mucho más concluyente que el de Michelson-Morly y mucho menos costoso que el LHC. ¿Porque no se hace un experimento de este tipo?

Espero que a Polonio le parezca suficientemente fundamentada la hipótesis.

Saludos.

[Gerard]

Re: Velocidad de la luz

Yo tambien me plantee un problema parecido hace tiempo y sigo sin saberlo, el experimento seria en una habitacion cerrada con espejos por todos lados excepto una pared que tiene un cristal que se puede ver a traves (omo los de interrodatorios de las peliculas) la luz de dentro estaria "encendida" indefinidamente.
Tambien me pregunto que se veria ya que un espejo reflejaria a otro infinitamente sin ningun objeto que reflejar

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Re: Velocidad de la luz

Yo tambien me plantee un problema parecido hace tiempo y sigo sin saberlo, el experimento seria en una habitacion cerrada con espejos por todos lados excepto una pared que tiene un cristal que se puede ver a traves (omo los de interrodatorios de las peliculas) la luz de dentro estaria "encendida" indefinidamente.
Tambien me pregunto que se veria ya que un espejo reflejaria a otro infinitamente sin ningun objeto que reflejar

Yo la dificultad la veo en hacer que se refleje la luz las suficientes veces como para que se puedan sacar conclusiones. Supongo que con un segundo o menos hoy sería suficiente pero un segundo supone hacer recorrer la luz 300.000 km sin que se cruce la onda para evitar interferencias y solo te queda menos de un segundo para colocar el espejo en la cola de la onda. Ah!, y todo ello en el vacío.
En el caso que fuese posible (alguien que sepa de óptica debería saber si es o no posible) sería cuestion de dividir la distancia total en muchos tramos de distancias mas pequeñas y comprar un monton, pero un monton de espejos perfectos.

Quizás alguien con más conocimientos nos quiera indicar porque no funcionaría o es simplemente imposible de realizar sin necesidad de ponerse a ello.

Repito, no estoy seguro si podría hacerse sin que el rayo de luz se cruce, si se cruza habrá interferencias que a poco que sean destructivas destruyen el experimento. Lo ideal sería hacer que se crucen en interferencia constructiva pero no se yo.

Pensaré en ello. Gracias por hacerme pensar.

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Re: Velocidad de la luz

Bueno, no me salió nada bien pero si prescindimos del borron blanco vemos la trayectoria del rayo de luz dentro de un dodecágono y al parecer es posible hacerlo entrar y salir sin que se cruce y respetando que los angulos de incidencia y salida en cada espejo sean iguales con respecto a sus perpendiculares.

Supongo que si funciona para el dodecágono pues por simetría funcionaría con todos sus múltiplos.

Si los hacemos de manera que la luz recorra 30 kms en cada uno solo necesitaríamos 30.000 de estos para intentar "atrapar" un segundo de onda. O sea, descabellao.

Espero me corrijan si me equivoqué.

[guibix]

Re: Velocidad de la luz

De hecho creo que ya se ha logrado algo parecido.

El Problema no es tanto de presición o velocidad en cerrar el circuito como el hecho que los espejos siempre tienen un coeficiente de absorción de la luz, por lo que, al cabo de un cierto numero de rebotes, no quedan prácticamente fotones en el circuito.

¿Pero, qué es lo que postulas?

¿Qué intentas demostrar?

¿Que la luz se puede encerrar?

Eso ya se sabe.

Saludos.

[Salgo]

Re: Velocidad de la luz

Radiación EM encerrada en un recinto es un tema que ha sido bien estudiado y que ha
dado aplicaciones técnicas e ingenieriles. En el ámbito teórico ha sido tratado por los
físicos de finales del siglo XIX , produciendo resultados que finalmente Planck formuló
correctamente poniendo las bases de la Teoría Cuántica. Esos desarrollos teóricos son
independientes del tamaño de la cavidad. Obviamente cuando la cavidad tiene tamaño
astronómico gran parte del comportamiento de la radiación puede ser formulada
prescindiendo de la teoría cuántica.
Respecto a esos 8 minutos que tarda la radiación en recorrer la distancia entre Sol y
Tierra, hay una discusión interesante. Supongamos que repentinamente dejase de existir
el Sol. ¿Duraría 8 minutos más la órbita actual de la Tierra? En caso afirmativo
confirmaríamos que la curvatura del espaciotiempo responsable de la gravedad está
vinculada con la densidad de energía local (en cada punto del espacio en cada instante
del tiempo). En caso negativo confirmaríamos que está vinculada con la masa solar, es
decir con la masa contenida dentro del volumen del Sol.

[Buscon]

Re: Velocidad de la luz

...como el hecho que los espejos siempre tienen un coeficiente de absorción de la luz...

¿Y no sería posible dirigir la onda con campos electromagnéticos igual que se dirigen los haces en el LHC?

¿Pero, qué es lo que postulas?

¿Qué intentas demostrar?

Pienso en alto, luego leo vuestras respuestas, y vuelvo a pensar en alto por asi decirlo. Es mi método para ir entendiendo algo.

¿Que la luz se puede encerrar?

Eso ya se sabe.

Pues si tu me confirmas que esto es cierto yo acabo de enterarme que al menos en algo si acierto y eso me anima mucho a seguir.
A mi jamás se me había ocurrido pensar en esto y jamás había leído nada al respecto hasta la fecha.

Y abusando de tu amabilidad:

¿No contradicen el foton(como partícula) lo de que la velocidad de la luz(como onda) es siempre la misma se observe desde donde se observe?

Es decir:

Si yo considero que el foton es una partícula no puedo decir que viaja a la misma velocidad que la onda de luz por que si lo hace tendrá masa infinita y eso lo prohibe la teoría de la relatividad.

Y no me me es suficiente aquello de que el foton es una partícula pero no es materia.
Si es una partícula es materia, tiene masa y si no tiene masa no es materia y por lo tanto no es una partícula salvo que materia y energía sean la misma cosa o no tenga yo claro el concepto de materia y de energía.

Si considero al foton como un cuanto de luz, un paquete de energía, no consigo ver tampoco la independencia de su velocidad con respecto al observador y a la fuente de emisión.

Gracias.

[guibix]

Re: Velocidad de la luz

A ver,

Seguro que hay alguien que te lo puede eplicar mejor, pero intentaré aclarar algo y si me equivoco, que alguien más cualificado me corrija.

En el LHC se aceleran partículas cargadas electricamente, normalmente protones o átomos ionizados e incluso electrones, por eso se pueden dirigir magneticamente. Pero creo que un fotón no se puede dirigir magneticamente, no sé el motivo exacto, pero creo que tiene que ver con que un fotón aún siendo energía electromagnética no está cargado ni positiva ni negativamente.

Por otro lado no te confirmo ni desmiento nada, porqué no etoy seguro de qué es lo que se ha logrado, pero creo que se ha conseguido "encerrar" algún fotón durante algún tiempo, pero no sé si la finalidad era encerarlo indefinadamente o para poder observar algún otro fenómeno (eso lo sabrán mejor los senséis del foro).

No sé si un fotón se considera materia (creo que sí), pero está claro que un fotón no tiene masa, aunqué se pueda considerar una partícula. Interactúa con la materia (átomos, electrones, etc.) transfiriendo su energía en forma de energía cinética u otra forma de energía.

La masa es un estado de energía, pero no toda la energía es masa, pués el fotón es una clase de energía que no tiene masa, aunqué se le puede asociar una masa de energía equivalente a su energía, pero no es masa, es energía electromagnética.

Lo de la dualidad, onda-partícula, no tiene nada que ver con la masa o la velocidad. Tiene que ver con que, se puede considerar una onda ya que es una vibración y se puede considerar una partícula porqué está localizado en un espacio reducido y se desplaza linealmente como una partícula.

Si una partícula masiva impacta contra un átomo, transfiere una cantidad de energía proporcional a la masa de la partícula y al cuadrado su velocidad, en el caso de un fotón sólo tranfiere energía proporcional a su frecuencia.

Si consiguieras tranferir o absorber energía de un fotón, este solo cambiaría de frecuencia, por eso no se puede acelerar ni frenar su velocidad, porqué toda su energía está en la frecuencia i no en la velocidad.

Por ahora es suficiente que ya me estoy enrollando, además no soy un experto en el tema y también tengo mis propias dudas. Si repasas el foro hay bastane información al respecto que te puede ayudar.

Saludos

[Buscon]

Re: Velocidad de la luz

Pero creo que un fotón no se puede dirigir magneticamente, no sé el motivo exacto, pero creo que tiene que ver con que un fotón aún siendo energía electromagnética no está cargado ni positiva ni negativamente.

Pues me interesa y mucho saber por que no, asi que a por ello voy.

Gracias hombre

[guibix]

Re: Velocidad de la luz

Pues me interesa y mucho saber por que no, asi que a por ello voy.

Gracias hombre

De nada hombre, me gusta estrujarme un poco las neuronas.

Esto es lo que YO deduzco y no sé si es cierto, que quede claro.

Un fotón es una perturbación electromagnética (EM) que se propaga en "línea recta". Al ser una onda que oscila +-+-+- etc. tanto en el campo E como en el M a una frecuencia dada, la intensidad neta resultante de sus campos E y M es 0, por lo tanto no se verá afectado por la presencia de ningún campo E o M.

Me parece que para encauzar un fotón con un campo, solo se podría con un campo gravitatorio, pero necesitarías crear un agujero negro para caprurar fotones!! Y a parte de no poder recuperar los fotones, si tubieras un agujero negro del tamaño de una canica, contendría una masa como la Tierra!!! Ya te puedes imaginar el final de la película, la última frase del prota: "yo sólo quería atrapar a un fotón". Jajaja!!.

Saludos.

[Buscon]

Re: Velocidad de la luz

Al ser una onda que oscila +-+-+- etc. tanto en el campo E como en el M a una frecuencia dada, la intensidad neta resultante de sus campos E y M es 0, por lo tanto no se verá afectado por la presencia de ningún campo E o M.

Bueno, pero esto no me cuadra con que entre ellas si haya interferencias, ni con que reboten cuando se encuetran con electrones.
Si solo la gravedad puede conducir a los fotones nos traspasarían, seríamos transparentes, no habría tampoco refraccion.

En fin que no me sirve o no lo entiendo.

[guibix]

Re: Velocidad de la luz

Bueno, pero esto no me cuadra con que entre ellas si haya interferencias, ni con que reboten cuando se encuetran con electrones.
Si solo la gravedad puede conducir a los fotones nos traspasarían, seríamos transparentes, no habría tampoco refraccion.

En fin que no me sirve o no lo entiendo.

TODAS las ondas se pueden interferir con ellas mismas, independientemente de los tipos de ondas y de los medios en que viajan. Pero las ondas interferidas no se destruyen, vienen de dos puntos distintos, se cruzan, durante un momento se interfieren y luego siguen su camino como si nada hubiera pasado.

Dije "solo la gravedad" como campo, porqué, como dije, un fotón no tiene carga eléctrica, solo tiene momento lineal. Un electrón tiene campo porqué tiene carga, pero no es un campo, es una partícula.

Creo que si un fotón pasa lo suficientemente cerca de un átomo, puede ser desviado, pero creo que es porqué interacciona con los electrones.

Los fotones no solo rebotan, también puden tranferir su energía a los electrones y a otras partículas, en forma de energía cinética (son absorbidos) y de la misma forma pueden "emerger" adquiriendo parte de la energía cinética de partículas (son emitidos).

La refracción es un proceso de absorción-emisión que "frena" los fotones

Hay muchas más formas de interacción de los fotones con otras partículas, pero solo tengo algunas nociones muy básicas.

Leete la entrada de la Wiki "Fotón" http://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3n
y te podrás hacer una idea.

Salud!

[M_Odes]

Re: Velocidad de la luz

Haré una serie de aclaraciones respecto todo lo que va de éste hilo:

Espero que a Polonio le parezca suficientemente fundamentada la hipótesis.

Aclaración: Este foro no se trata de competencia por conocimiento tipo "haber, quien sabe más?", se trata de un foro de ciencia donde se habla de ciencia, comprendo la "intolerancia" de polonio respecto algunos temas: desde mi perspectiva hay muchas cosas por hacer en ciencia, la ciencia no está terminada Y dudo que llegue a ser así, pero hay discusiones que en definitiva se quedan en simple especulación, como tu propuesta de los espejos, entre muchas otras, no significa que dichas disertaciones no puedan ser discutidas aquí, y digo esto desconociendo los pormenores del reglamento de mensajes del foro.

Como la luz es una onda que se propaga a una velocidad constante

No toda onda se translada a una velocidad constante, depende mucho del medio y sus propiedades, por ejemplo, la luz viaja más rápido en el vacío, al entrar en nuestra atmósfera su velocidad se vé afectada y se reduce, y posteriormente al ingresar por ejemplo en el agua del mar vuelve a experimentar un decremento en su velocidad.

Si el sol de repente desaparece se formaría una especie de "cola de onda" por llamarlo de alguna manera que nos alcanzaría 8 minutos mas tarde y veríamos apagarse al sol. Es decir, la luz se comporta igual que una onda en el mar, el sonido en el aire e igual a cualquier otra onda por que es eso, una onda.

Hay algo que aclarar aquí: no todas las ondas son iguales, hay ondas de las más raras que te puedas imaginar, la luz no se parece a una ola de mar, en el mar tenemos la ondulación de un medio (agua) pero en la luz se trata de una oscilación de campos eléctricos y magnéticos por eso se dice que la luz es una onda Electromagnética (EM) la descripción más geométrica que se puede hacer es la de la imagen

sin embargo puede tener esquematizaciones mucho más complejas, depende de la polarización. la física llega a un punto donde es necesario renunciar a la descripción geométrica y esquemática de las cosas debido a su gran complejidad.

Justo detras de la cola de onda a una distancia próxima al sol ponemos un enorme espejo al tiempo que ponemos otro enorme espejo en la tierra enfrentado con aquel.

Pues ahí va el postulado, hipótesis o como querais llamarlo:

La luz, al menos la onda perpendicular a los espejos, estaría indefinidamente yendo y viniendo de un espejo a otro por que por relatividad se propaga en el vacío indefinidamente, a velocidad constante e independientemente del movimiento (en este caso desaparición) de la fuente. Decir lo contrario es ir en contra de la teoría de la relatividad.
Tendríamos una onda atrapada entre dos espejos para siempre sin una fuente que produzca dicha onda, tendríamos pilas de luz.
Eso me suena a imposible pero si algun día se realiza el experimento y demuestra que es asi, pues asi será.

Omitiendo lo inverosímil de suspender un espejo astronómico en el espacio:
tratemos la luz como un haz de fotones: estos "rebotarían"(probablemente colisionarían contra el espejo y liberarían otros fotones) contra el espejo cediendo parte de su energía al espejo en cada rebote, irán perdiendo su energía con cada colisión y dado que esto se hace a gran rapidez y repetidas veces... seguramente verías que tu "pila de luz" se agotaría en corto tiempo.
Si consideras la luz como una onda se dará el mismo fenómeno, la luz porta energía, energía que tendrá que ceder en cada "rebote" contra los espejos... el mecanismo es el mismo sin importar si consideras la luz como fotones o como oscilaciones electromagnéticas, de hecho ésta concepción hace parte de la inverosímil naturaleza de la naturaleza(como lo habrá dicho Richard Feynman) no es posible emitir un juicio final : La luz no es solo onda, o solo partículas.

Si yo considero que el foton es una partícula no puedo decir que viaja a la misma velocidad que la onda de luz por que si lo hace tendrá masa infinita y eso lo prohibe la teoría de la relatividad.
Y no me me es suficiente aquello de que el foton es una partícula pero no es materia.
Si es una partícula es materia, tiene masa y si no tiene masa no es materia y por lo tanto no es una partícula salvo que materia y energía sean la misma cosa o no tenga yo claro el concepto de materia y de energía.

A partir de la Relatividad especial se postula que el fotón tiene masa cero, porque contrario a lo que dices, una partícula que incrementa su velocidad buscando alcanzar la velocidad de la luz debe "sacrificar" su masa para cumplir con este fin,
Quizá has visto la famosa ecuación $E=mc^2$ que en realidad nos dice que materia y energía son proporcionales mediante el factor $c^2$,es decir, sí te hacia falta considerar que la materia y energía "son la misma cosa" (ojo son equivalentes a través de $c^2$, no son lo mismo) a través de ésta equivalencia es que un fotón puede tener masa cero y ser una partícula, su masa es energía y por más inverosimil que parezca: estas leyendo estas lineas gracias a que tus ojos detectan los fotones.
Si el fotón(o una onda EM que es lo mismo) no tuviera masa no sería atraído gravitacionalmente por agujeros negros u estrellas, ésto fue predicho por Einsten y de hecho fue medido experimentalmente observando las estrellas durante un eclipse.(leer este aparte en wiki)

¿Porque no se hace un experimento de este tipo?

Probablemente porque hay experimentos mucho más prioritarios para la comunidad científica internacional, los experimentos son costosos y demandan años de cuidadosa planeación además de enormes inversiones de dinero.
Tu "hipótesis" seguramente ya habrá pasado por la cabeza de muchas otras personas, de hecho me incluyo en este grupo, sin embargo una inspección rápida a los conceptos básicos y con un poco de imaginación te darás cuenta del resultado inclusive sin necesidad de llevar a cabo un experimento.

Saludos!

[Buscon]

Re: Velocidad de la luz

Hay muchas más formas de interacción de los fotones con otras partículas, pero solo tengo algunas nociones muy básicas.

Gracias. Mira, así pensando y a bote pronto se me ocurre que creo que el campo magnéticco terrestre nos protege de radiacciones peligrosas. Auroras Boreales. Supongo que puede valer como foton perturbado por campo magnético.

comprendo la "intolerancia" de polonio respecto algunos temas:

Yo tambien. Seguro que si yo tuviese su nivel de conocimientos haría lo mismo, pero esto es mas fuerte que yo. Prefiero que me llamen pseudocientífico o lo que quieran que quedarme callado, aunque se reconocer mis errores cuando me caigo de la burra y hago el rídiculo más esptrepitoso.
Y el caso es que cuando me doy el tortazo es cuando aprendo algo.

tratemos la luz como un haz de fotones: estos "rebotarían"(probablemente colisionarían contra el espejo y liberarían otros fotones) contra el espejo cediendo parte de su energía al espejo en cada rebote, irán perdiendo su energía con cada colisión

¿Y si ponemos un espejo superconductor? Tengo entendido que los metales y precisamente la plata que es el mejor conductor de ellos refleja mas luz que los demas por la libertad que tienen sus electrones y de ahí que se utilice para espejos, fotografía, etc. En un superconductor aun tienen mas libertad creo.

porque contrario a lo que dices, una partícula que incrementa su velocidad buscando alcanzar la velocidad de la luz debe "sacrificar" su masa para cumplir con este fin!

No sabes cuanto me alegra haberme equivocado y que sea como tu indicas.
Es que siendo así concuerda más el poder considerar que masa y energía sean la misma cosa.
Gracias.

Si el fotón(o una onda EM que es lo mismo) no tuviera masa no sería atraído gravitacionalmente por agujeros negros u estrellas

Bueno, mientras no se encuentren las relaciones entre las fuerzas fundamentales y no se pueda decir que se debe a otra cosa tampoco es tan grave decir que efectivamente se debe a la interacion foton-graviton. Si es que se existe dicha relacion.

una inspección rápida a los conceptos básicos y con un poco de imaginación te darás cuenta del resultado inclusive sin necesidad de llevar a cabo un experimento.

Pues el problema de la pérdida de energía en cada rebote. Si no hay solución a eso imposible sacar ninguna conclusión. Simplemente experimento fracasado. Pero lo contrario sería simplemente genial. Que haga sol de noche!
Agradecido y saludos.

[polonio]

Re: Velocidad de la luz

8 minutos tarda la luz en llegar desde el sol hasta la tierra.
4 minutos tarda la luz en llegar desde el sol a un punto situado justo en la mitad del camino
2 minutos tarda la luz en llegar desde el sol a un punto situado a un cuarto de la distancia
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O sea:
Como la luz es una onda que se propaga a una velocidad constante, si el sol de repente desaparece se formaría una especie de "cola de onda" por llamarlo de alguna manera que nos alcanzaría 8 minutos mas tarde y veríamos apagarse al sol. Es decir, la luz se comporta igual que una onda en el mar, el sonido en el aire e igual a cualquier otra onda por que es eso, una onda.
Justo detras de la cola de onda a una distancia próxima al sol ponemos un enorme espejo al tiempo que ponemos otro enorme espejo en la tierra enfrentado con aquel.

Pues ahí va el postulado, hipótesis o como querais llamarlo:

La luz, al menos la onda perpendicular a los espejos, estaría indefinidamente yendo y viniendo de un espejo a otro por que por relatividad se propaga en el vacío indefinidamente, a velocidad constante e independientemente del movimiento (en este caso desaparición) de la fuente. Decir lo contrario es ir en contra de la teoría de la relatividad.
Tendríamos una onda atrapada entre dos espejos para siempre sin una fuente que produzca dicha onda, tendríamos pilas de luz.
Eso me suena a imposible pero si algun día se realiza el experimento y demuestra que es asi, pues asi será.

Creo que es relativamente sencillo de comprobar con un experimento, sería mucho más concluyente que el de Michelson-Morly y mucho menos costoso que el LHC. ¿Porque no se hace un experimento de este tipo?

Espero que a Polonio le parezca suficientemente fundamentada la hipótesis.

Saludos.

¿Qué tiene de raro una onda estacionaria? ¿Qué tiene esto que ver con una pila... aquí no estás generando nada, estás confinando una onda luminosa? Por cierto, como los espejos ideales no existen, además, parte de la energía de la luz la irían absorbiendo los espejos y el haz de luz iría perdiendo energía, esto es, como su velocidad es contante iría disminuyendo la frecuencia. Esto que tú planteas no tiene nada que ver con la constancia de la velocidad de la luz en el vacío, no va ni en contra ni a favor de nada. Y, por cierto, se hace en muchísimos experimentos y, sí, es bastante barato. ¿Y qué tiene esto que ver, pregunto de nuevo, con la velocidad de la luz?

No tiene nada que los experimentos del LHC (donde se colisionan hadrones) con lo que tú planteas (trabajas con ondas electromagnéticas, si usas una descripción ondulatoria, o con fotones, si usas teoría corpuscular). Absolutamnete nada que ver.

Así que, no, no está bien fundamentada porque no sólo no lleva a nada sino que ni sabes dónde quieres llegar. Así que no te enfades, pero estudia primero los conceptos, que manejas sin comprender aún, y luego haz las hipótesis que quieras: no sabes realmente qué es la luz... ¡y te atreves a hacer hipótesis de cómo se comporta!

Por cierto, en otro post, más abajo, dices:

¿Y no sería posible dirigir la onda con campos electromagnéticos igual que se dirigen los haces en el LHC?

¡Madre mía! Te vuelvo a decir que te estudies lo que es un fotón (las ondas electromagnéticas y los fotones son lo mismo, alma de cántaro). Y en el LHC ya te he dicho lo que se acelera.

En serio, te animo a que sigas aprendiendo. Pero, de verdad, no sueltes lo primero que se te venga a la cabeza creyendo que tienes una teoría sobre algo que no sabes lo que es. Verás como le sacas más partido y disfrutas más cuando sepas más sobre la luz.