Divulgación Duda con la velocidad de la luz

[RacoonGirl]

Veréis, me encanta la física, pero desgraciadamente sólo la he podido estudiar en la ESO, a pesar de que he intentado aprender más por mi cuenta, aunque es muy difícil.

Tengo problemas para entender varios conceptos relacionados con la velocidad de la luz:

- El primero: tengo entendido que si un astronauta fuera en una nave espacial que pudiera alcanzar la velocidad de la luz, y pasara en ella dando vueltas por el universo una semana, al volver a la Tierra aquí habrían podido pasar a lo mejor dos años. ¿Es eso cierto? ¿Cómo puede ser? No me cabe en la cabeza, porque haya viajado más rápido o más lento, ha viajado a la misma velocidad, para nosotros y para él, ¿no?

- La segunda duda, que creo que no tiene que ver demasiado con esto, aunque algo sí tiene que ver... Las imágenes que nosotros "vemos" del universo, no son actuales, es decir, vemos una estrella y esa luz la emitió hace a lo mejor 1000 años. Entonces, ¿no hay ninguna forma de que podamos ver imágenes de esas estrellas actuales? Porque a lo mejor estamos viendo una estrella, con su luz y todo, y resulta que hace 1 millón de años que se extinguió. ¿No podría verse una imagen de la estrella hoy en día, apagada?


Perdonad que sea tan torpe, pero tengo muchas preguntas y muy pocos conocimientos, y me frustro

De todas formas, gracias por leerme, y por las futuras contestaciones.

¡Besos!

[hassan]

Re: Duda con la velocidad de la luz

Ante todo bienvenida y no te preocupes que aqui podras aprendes mas fisica que si estudiases la carrera (te lo digo por experiencia xD)

Tu primera duda tiene que ver con la relatividad especial y con la dilatacion del tiempo, para ser mas preciso con la paradoja de los gemelos y aunque no pueda explicartela (utiliza la funcion busqueda del foro y seguro que encuentras muchos hilos acerca) si puedo decirte que es la forma de "viajar al futuro" (salvo por el problemilla de fabricar una nave que viaje a velocidades cercanas a la luz).

Para la segunda duda, no, creo que no podemos observar imagenes actuales de las estrellas (estan demasiado lejos) ¿observar una estrella apagada? suena contradictorio, no creo que se pueda ver de manera convencional, pero si que hay muchisimos instrumentos para analizarla.

Saludos.

[_FoX_]

Re: Duda con la velocidad de la luz

Veréis, me encanta la física

Has encontrado el lugar perfecto

- El primero: tengo entendido que si un astronauta fuera en una nave espacial que pudiera alcanzar la velocidad de la luz, y pasara en ella dando vueltas por el universo una semana, al volver a la Tierra aquí habrían podido pasar a lo mejor dos años. ¿Es eso cierto? ¿Cómo puede ser? No me cabe en la cabeza, porque haya viajado más rápido o más lento, ha viajado a la misma velocidad, para nosotros y para él, ¿no?

Te haré una pequeña introducción, pero te sugiero que leas documentos de la relatividad especial para que entiendas mejor.

Según relatividad galileana, cuando 2 cuerpos se mueven entre sí, es imposible detectar experimentalmente cuál de ellos es el que se mueve. Perfectamente una persona A puede estar quieta y una persona B acercándose o viceversa, o A y B moviéndose, pero es imposible detectar cuál se mueve respecto al otro, solo se puede saber la velocidad relativa entre ambos.

Los científicos en el siglo XIX seguían en su búsqueda por hallar un método de detectar experimentalmente quién se mueve (ya que solo se podía saber en algunos casos especiales, como aquí en la Tierra al caminar, puedes suponer que tú te mueves y no que la Tierra y el Universo entero se mueven en torno a tu trayectoria) y buscaron algún elemento que estuviese en reposo absoluto, para así medir la velocidad de todos los objetos con respecto a este elemento u objeto que sería el reposo absoluto.

Al investigar los comportamientos de la luz, algunos pensaban que la luz como toda onda, debería tener un medio de propagación (ya que se movía por el vacío), a este medio le llamaron éter luminífero (creo que así era el nombre correcto, en fin ), pensaron entonces que el vacío no era tan vacío y pensaron obviamente que la velocidad de la luz respecto a éste elemento en reposo sería la velocidad máxima de ella: 300.000 km/s.

Entonces, el método para determinar quién se mueve sería sencillo, por ejemplo si yo me muevo a 1000 km/s y disparo un rayo de luz hacia adelante, éste con respecto a mí debería tener una velocidad de 299.000 km/s y hacia atrás una velocidad de 301.000 km/s. Por lo que así podría determinar a qué velocidad me muevo con respecto al éter. Y si estuviera en reposo, en cualquier dirección que dispare un rayo de luz, el debería tener una velocidad de 300.000 km/s y así determinar que yo estoy en reposo absoluto.

Pero hubo un problema, la velocidad de la luz siempre marcaba 300.000 km/s, aunque te muevas a cualquier velocidad.

Es decir, si yo viajo en un auto a 1000 km/s y disparo un rayo de luz hacia adelante, para mí el rayo viaja a 300.000 km/s y para un peatón que ve de afuera el rayo de luz para él tambien viaja a la misma velocidad, en vez de sumarse la velocidad de la luz y la del coche.

¿Qué ocurre entonces?

Piénsalo un poco, no te quiero dar la respuesta aún, pero piensa qué ocurriría si para diferentes observadores la luz siempre tiene la misma velocidad. Después me comentas lo que has pensado, de seguro que puede ser interesante .

Las imágenes que nosotros "vemos" del universo, no son actuales, es decir, vemos una estrella y esa luz la emitió hace a lo mejor 1000 años.

La velocidad de la luz no es infinita, por lo tanto lo que dices es correcto.

¿no hay ninguna forma de que podamos ver imágenes de esas estrellas actuales?

No, es más, en el estricto sentido de no ver el presente, te puedo asegurar con simple física que todo lo que vemos es el pasado, tú miras a una persona por ejemplo y la luz debe llegar a tus ojos, eso tarda un tiempo, no es instantáneo, por lo que nunca vemos el presente, en sentido estricto.

No hay ninguna forma entonces, como en el caso explicado de arriba, hasta a algo muy cercano, como una persona a pocos metros de tí, ves su pasado (aunque sea un pasado extremadamente reciente).

Para ver una estrella que está lejos, debe viajar la información de ella hasta nosotros, por ejemplo, si la estrella no emitiera luz, pero al lado de la estrella tenemos un sensor que envía señales a la tierra, esas señales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz, por lo tanto la información no se puede transmitir superando este límite.

Saludos.

Pd: Un detalle, nada con masa puede viajar a la velocidad de la luz, el astronauta del problema habrá viajado a una velocidad muy grande, como por ejemplo al 50% de ella, es más, con velocidades muy pequeñas también hay comportamientos relativistas como para toda velocidad, pero los comportamientos a estas escalas son tan pequeños que es casi imposible notarlos, por ende, la mecánica galileana se sigue utilizando hoy en día por su exactitud.

[JCGG]

Re: Duda con la velocidad de la luz

Hola bienvenida, yo tambien soy nuevo, la fisica es mi vida, es mas el año que viene entro a la u a estudiar fisica; bueno en cuanto a la primera pregunta, tienes un error, te reieeres a la paradoja de los gemelos, y no es que el que viaja en la nave alcanze la velocidad de la luz, alcanza velocidades cercanas, porque segun eistein o lo que entiendo por su ecuacion, que supongo conoces, un cuerpo al alcanzar velocidades a las de la luz se volveria energia o su masa teneria al infinito, continuemos, se supone que si alcanzas la velocidad de la luz el tiempo se para, por lo tanto a velocidades cercanas el tiempo avanza mas elnto que como lo percibimos nosotros, es relativo. para explicar esta paradoja, en wikipedia hay un monton de formulas que todavia no entiendo bien, pero seguro ahi encontraras mas informacion.

Chaos
JCGG