Luz

Hola.
Nunca he entendido porque la luz tiene velocidad constante y es insuperable.
Por favor, me gustaría una respuesta completita.
Muchísimas gracias.

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Yo no soy experto en este tema, pero te puedo hablar de mis conocimientos:
La luz tiene una velocidad que varía según el medio de transmisión. Por ejemplo, en el agua tiene una velocidad, en el aire otra y en el vacío otra. Esta última son los famosos 300.000 km/s que dan tanto que hablar. Esta es una velocidad medida experimentalmente y que está respaldada, entre otras cosas, por las ecuaciones de Einstein y la mecánica cuántica.
Sin entrar en honduras, la luz tiene un comportamiento dual: como partícula y como onda. Es decir, a veces se comporta de la misma forma que, por ejemplo, un gas o el agua, o la arena del mar. Estas partículas son los fotones.
Otras veces se comporta más como las olas o las ondas de radio.
¿A qué viene esto? recuerdas la famosa fórmula E=m*c^2, donde E es la energía, ¿M la masa y c la velocidad de la luz en el vacío? Bueno, resulta que se comprobó un hecho sorprendente: un cuerpo cualquiera, digamos una nave espacial, que acelera y acelera hasta aproximarse a la velocidad de la luz comienza a aumentar su masa. Así como lo oyes: aumenta su masa. Esto provoca que para seguir aumentando la velocidad necesitas más energía. Y vuelves a tratar de aumentar la velocidad y vuelve a aumentar la masa y así indefinidamente hasta que ya no tienes más energía. Osea, que la única partícula capaz de llegar a la velocidad de la luz en el vacío es el fotón, que es una partícula de luz. El resto aumenta su masa a medida que acelera y esto mismo las frena. Por eso es "insuperable", digamos. Hay experimentos que dicen haber logrado ondas que viajan más rápido que la luz, pero no conozco los detalles. Teóricamente existe una forma de viajar más rápido que la luz y es tomar una especie de "atajo", que es la famosa velocidad "warp" de Viaje a las Estrellas. Esto es como pensar que el espacio es una hoja de papel: si la pliegas como un abanico y haces un agujero de un lado a otro para viajar, irías mucho más rápido que la luz, que tiene que recorrer los pliegues por fuera.
Bueno, eso es lo que te puedo decir. Espero que te sirva y que te despierte el interés en las ciencias. Muchas gracias por preguntarme tus dudas: últimamente sólo quieren que les ayude en las tareas y eso no es justo para los profesores.
Aprecio muchísima tu respuesta, la verdad es que la pregunte a tres expertos, el primero tiraba bolas fuera, el segundo la verdad que estuvo bastante bien, pero la tuya (la respuesta, jejejej) ha sido la más convincente.
Yo entre ha estudiar física y estuve 2 años, pero casi todos los profesores y las oportunidades de futuro laboral "tan prosperas" me hizo entrar en ingnieria industrial, que es lo que actualmente soy, pero en realidad me sigo cuestionando "cosas raras" que solo la física puede intentar aclarar.
Pues lo dicho, muchísimas gracias, y decirte que ya tengo experto favorito para física.
Mételes bronca a esos estudiantes que solo quieren que les resuelvas los deberes.
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Casi que descarto esta pregunta porque en realidad no se bien que es lo que quieres saber .. osea, la luz tiene propiedades que no se deben a nada en particular, es así, como decir porque las manzanas son rojas o verdes .. simplemente es un hecho de la naturaleza y no se me ocurre el "porque" de eso .. simplemente es así. Einstein fue quien tenia esa teoría muy clara y toda su teoría de la relatividad se basa en este hecho. Si me preguntas como hizo para "comprobarlo" .. la verdad que no lo recuerdo bien y ademas es muy complejo de entender. Te recomendaría que si estas interesado consigas algún libro sobre la teoría de la relatividad, porque es de las pocas maneras de entenderlo bien, ya que necesita mucha explicación hasta que uno realmente lo entiende.
Lo que se sabe hasta ahora es que la velocidad de la luz en el vacío es una constante fundamental de la naturaleza, independiente de quién la mida. Es una velocidad extremadamente alta en comparación con nuestra experiencia cotidiana (un rayo luminoso sólo necesita dos segundos para ir de la Tierra a la Luna y volver). ¿Por qué la luz tiene esa velocidad y no otra? Esta pregunta no la puede responder la física; lo único que se puede afirmar es que, de ser otra la velocidad de la luz, el Universo sería muy distinto al que conocemos y no existiríamos nosotros para formularnos tales preguntas.
Pero siempre hay tiempo para seguir investigando y la curiosidade es el motor de las ciencias, así que, quien dice, quizá algún día puedas responder esta pregunta vos !
Un saludo y hasta la próxima ... Guadalupe.
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La velocidad es constante, en realidad es un axioma de la Relatividad. La explicación es que conforme aumenta la velocidad se reduce la longitud y la medida del tiempo aumenta (el tiempo va más lento), de manera que existe una relación entre ellas que permanece constante, que es esa velocidad. Esa es la cuestión, las dimensiones espaciales (x, y, z), y el tiempo (la cuarta dimensión), no son independientes: están ligadas a través de una constante (la velocidad de la luz), de manera que si uno crece otro decrece. Está por lo tanto íntimamente relacionado con la contracción de las longitudes y lo que es más conocido en relatividad, el retraso de los relojes cuando van a velocidad elevada.
Ok, perfecto, entiendo porque tiene que ser constante, ¿pero se deriva de aquí el porque también es insuperable?
La verdad es que no, realmente si usamos las ecuaciones de la relatividad, obtenemos absurdos, me explico: La masa de un cuerpo a velocidad de la luz, sería infinita (como los fotones, la luz no tienen masa pueden ir a la velocidad de la luz), sus medidas cero, el tiempo se congelaría. Es decir, la velocidad de la luz al menos sabemos que es una frontera. Si aumentamos esa velocidad la relatividad comienza a fallar (es coherente, ya que es un axioma), y así la masa se convierte en imaginaria, como la longitud, el tiempo, etc. De hecho, te puedo decir que existen teorías modernas (dentro de la física cuántica) que extablecen que exite un "mundo supra-luz", o sea, un mundo cuyas "partículas" irían a una velocidad superior a la luz y no podrían tener una velocidad inferior. De cualquier manera lo que si podemos decir en general es que la velocidad de la luz es un límite, para un mundo y para el otro.

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