En respuesta a una pregunta de un conocido sobre la naturaleza de la luz…
A diario, la luz no sólo nos ilumina, también nos calienta. La luz hace posible la vida en La Tierra, interviene en la formación de la materia orgánica a través de la fotosíntesis, nos ayuda a comunicarnos y puede convertir el día más triste en una explosión de vida y color. Pero… ¿Sabemos realmente qué es la luz?
La luz es una onda electromagnética, una sucesión de campos eléctricos y campos magnéticos que se transmite en una dirección determinada. La luz no está compuesta de partículas, aunque a veces se comporte como tal. La onda lumínica está formada por pequeños paquetes de energía que se llaman “fotones” y son la cantidad mínima de luz que se puede emitir, transportar y recibir. Los fotones no tienen masa, no pesan nada y pueden viajar en el vacío a casi trescientos mil kilómetros por segundo.
Por otra parte, la luz es portadora de energía que al impactar en un objeto se manifiesta en forma de calor, por eso la luz calienta. La onda lumínica puede reflejarse en todo lo que nos rodea y llegar a nuestros ojos, que transforman las ondas electromagnéticas en señales eléctricas que llegan a nuestro cerebro para formar las imágenes. Es por eso que podemos ver.
Las plantas y las algas utilizan la luz para sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica. Los animales y los humanos necesitan materia orgánica para vivir pero no pueden sintetizarla, por lo que la dependencia de las plantas es total. Las hojas de las plantas “fijan” la energía de la onda lumínica en un compuesto químico que se llama adenosín trifosfato (ATP), que luego emplean el resto de seres vivos como fuente de energía para el mantenimiento de la vida.
Características curiosas de la luz:
- La luz no pesa.
- Nada puede viajar más rápido que la luz.
- La luz se transmite por el vacío.
- La luz transporta energía.
- La luz se transmite en una sola dirección.
- No todas las ondas lumínicas son visibles.
Espero haber arrojado un poco de “luz” sobre el asunto, ¿Tenéis más preguntas?
La verdad nos hará libres.
Diáctico artículo. Un leve apunte: donde citas que “nada puede viajar más rápido que la luz” conviene matizar que “nada puede viajar más rápido que la luz en el vacío”.
Es verdad, Ismael. Sólo otras ondas electromagnéticas pueden viajar a la misma velocidad que la luz, siempre que se muevan en el mismo medio. Si compararmos las velocidades de una onda en el vacío (por ejemplo, una onda de radio) y de la luz en un medio (por ejemplo, el aire), veremos que la onda de radio viajará más rápido que la onda lumínica.
Buena puntualización.
La verdad nos hará libres.
Saludos!
Hola!
Ante todo, felicidades por el blog. Pero, a continuación, me gustaría discrepar doblemente:
Primero, ‘luz’ es otra forma de decir onda electromagnética, y por tanto las ondas de radio son luz. Vamos, que la comparación puede simplemente ser de luz en un medio y luz en el vacio, sin diferenciarlas artificialmente. Pero esto no es más que un detalle tocanarices. Lo que me gustaría comentar que creo que es interesante es que la velocidad de la luz en un medio puede ser superada por particulas materiales (!). Cuando esto sucede se produce la llamada radiación de Cherenkov (http://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_de_Cherenkov) que a mi me gusta interpretar (sin ningún rigor) como el estallido que suena al pasar la barrera del sonido, pero con luz.
Un saludo!
Bienvenido al blog, Tegid:
Cierto es, lo único que puede viajar más rápido que la luz es otra onda lumínica, siempre que se propaguen en dos medios diferentes. No conocía lo de la radiación de Cherenkov, así que parece que en ciertas circunstancias la velocidad de la luz en un medio físico puede ser superada por partículas con masa. Muy bueno el enlace, lo que pasa es que explica lo de la radiación (estallido), pero no cuáles con esas partículas. Imagino que se tratará de partículas generadas por reacciones nucleares, pero habrá que estudiarlo más detenidamente.
Gracias por tu interesante cometnario y saludos!!
La verdad nos hará libres.
Ya me había apresurado a comentarlo y se me adelantaron. Debí haberlo supuesto XD
Un saludo
La gente es muy rápida!
Gracias por comentar y saludos.
Hola! no estoy muy metido en física pero quería comentar algo que me pareció muy interesante ^^, y es que aunque el foton no tiene masa, sufre de la atracción gravitatoria, es decir, la luz que pasa al lado de una estrella se curva! Ojalá algún día pueda entender un poco mas a fondo la física mas avanzada, gracias por el articulo!
Un saludo
Hola, Mario. A ver si puedo arrojar un poco de “luz” sobre lo que comentas…
Cierto es que un chorro de fotones que pase cerca de una estrella se curvará como si estuvieran sujetos a la ley de atracción universal, pero esto se debe a la teoría de la relatividad de Einstein. La masa de la estrella es tan grande que es capaz de “curvar” el espacio, como si pusiéramos una piedra en una lona. Todo lo que se mueva por las inmediaciones de la estrella estará sujeto a esa curvatura espacial. Los fotones se mueven en linea recta, pero como se mueven por una región del espacio que tiene curvatura, parece que son atraidos por la estrella. Volviendo al ejemplo de la lona, si lanzamos una canica por las cercanías de la peidra veremos como su trayectoria se ve curvada por la acción de la curvatura provocada por la piedra.
No es fácil de entender… es como los coches del escalextric, ellos siempre se mueven en linea recta, pero la pista les “obliga” a tomar las curvas, porque la propia pista es curva. Lo que viene a decir Einstein es que la gravedad no existe, sino que es un movimiento recto dentro de una zona del espacio curva.
La verdad nos hará libres.
Saludos!
“La luz no pesa”, pero empuja!!!
El fotón tiene masa cero pero bastante energía cinética (dependiendo de la longitud de onda).
Amigo Rubén:
Cierto es que el fotón es portador de energía, pero no se si es miu adecuado llamarla “cinética” ya que la energía cinética depende de la masa (Ec=(1/2)·m·V^2) y si la masa es cero, como le pasa al fotón, entonces la energía cinética también es cero. Debe tener otro nombre… ¿energía interna? La energía del fotón, como bien cides, depende del producto de la constante de Planck por la frecuencia de la onda lumínica.
Por cierto… ¿qué ruido hace un fotón cuando impacta en un elecrón?
¡¡¡PLANCK!!!
La verdad nos hará libres.
Saludos.
Lo que hace que el fotón empuje, más que la energía cinética, es el momento lineal que lleva, cosa aún más inquietante! (En los cuerpos con masa esto se define como m·v, y corresponde con la capacidad de proporcionar un impulso, osea de realizar una fuerza durante un tiempo).
Ahora, si la energía cinética y el momento se definen a través de la masa, ¿es que el fotón no los tiene, o que no los hemos definido bien?
Un saludo!
Una gran cuestión. Las ondas electromagnéticas no tiene masa, pero sí que son portadoras de energía. Lo que no está tan claro es que sean capaces de comunicar una fuerza al objeto en el que impactan y puedan desplazarlo. Yo pienso que esa energía se podrá emplear en calentar el objeto, aumentar la entalpía, mover electrones de sus órbitas (o incluso liberarlos), pero nunca podrá “empujar” al objeto. En ese caso estaríamos hablando de telequinesis!!
La verdad nos hará libres.
Saludos!
Dicen que nada puede viajar mas rapido de la luz, por no ser humanamene posible desde el punto de vista de motores y energia, pero creo que no es cierto, ya que si clavo una barra en el suelo en el ecuador hacia el espacio, al hacerla mas larga una punta viajara mas rapido que la otra, si sigo alargandola una punta puede llegar a la velocidad de la luz, y la superarla sin utilizar mucha energia. Seria costoso solamente, pero no veo que no sea posible.
Hola Iván, y bienvenido al blog:
Voy a intentar contestarte, ya que creo que tu razonamiento tiene algunas lagunas.
La hipotética barra que dices sencillamente no podría existir, pues sería tan larga y su masa tan grande que desestabilizaría la órbita terrestre y posiblemente precipitaría a La Tierra a estrellarse contra el sol, o puede que escapara de la órbita. La longitud necesaria de la bara sería de veintiseismil millones de kilómetros, o lo que es lo mismo, ciento setenta y tres veces la distancia de la tierra al sol. El coste sería sencillamente inasumible por el total de la humanidad y dudo que en todo el planeta exista suficiente metal como para construir semejante estructura.
Por otro lado, sí que se consumiría energía. Esa energía sería proporcionada por la fuerza de atracción gravitatoria existente entre La Tierra y el Sol. Tal consumo de energía reduciría la velocidad de giro de la tierra, lo que impediría alcanzar la velocidad de la luz.
El asunto está bien explicado en el post: un objeto que acelera cada vez necesita más energía para seguir acelerando, y un objeto que se mueve a una velocidad próxima a la de la luz necesitaría una energía prácticamente infinita para alcanzarla. Como no existe ninguna fuente de energía infinita, ningún objeto con masa puede alcanzar la velocidad de la luz.
La verdad nos hará libres.