El universo es un lugar extremadamente grande. A medida que los astrónomos miraron más al espacio a lo largo de los siglos, y más profundamente en el pasado, llegaron a comprender cuán pequeños e insignificantes parecen nuestro planeta y nuestra especie en comparación. Al mismo tiempo, las investigaciones en curso sobre el electromagnetismo y las estrellas distantes llevaron a los científicos a deducir cuál es la velocidad de la luz, y que es la velocidad más rápida que se puede obtener.
Como tal, los astrónomos han utilizado la distancia que recorre la luz dentro de un solo año (también conocido como un año luz) para medir distancias en la escala interestelar e intergaláctica. Pero, ¿qué tan lejos viaja la luz en un año? Básicamente, se mueve a una velocidad de 299,792,458 metros por segundo (1080 millones de km / hora; 671 millones de mph), lo que equivale a unos 9,460.5 billones de kilómetros (5,878.5 billones de millas) por año.
La velocidad de la luz:
Calcular la velocidad de la luz ha sido una preocupación para los científicos durante muchos siglos. Y antes del siglo XVII, había desacuerdo sobre si la velocidad de la luz era finita o si se movía de un punto al siguiente instantáneamente. En 1676, el astrónomo danés Ole Romer resolvió el argumento cuando sus observaciones del movimiento aparente de la luna de Júpiter Io revelaron que la velocidad de la luz era finita.
A partir de sus observaciones, el famoso astrónomo holandés Christiaan Huygens calculó la velocidad de la luz a 220,000 km / s (136,701 mi / s). A lo largo del nido durante dos siglos, la velocidad de la luz se refinó más y más, produciendo estimaciones que oscilaron entre 299,000 y 315,000 km / s (185,790 a 195,732 mi / s).
Esto fue seguido por James Clerk Maxwell, quien propuso en 1865 que la luz era una onda electromagnética. En su teoría del electromagnetismo, la velocidad de la luz se representaba como C. Y luego, en 1905, Albert Einstein propuso su teoría de la relatividad especial, que postulaba que la velocidad de la luz (C) era constante, independientemente del marco de referencia inercial del observador o del movimiento de la fuente de luz.
En 1975, después de siglos de mediciones refinadas, la velocidad de la luz en el vacío se calculó en 299,792,458 metros por segundo. La investigación en curso también reveló que la luz viaja a diferentes longitudes de onda y está compuesta de partículas subatómicas conocidas como fotones, que no tienen masa y se comportan como partículas y ondas.
Año luz:
Como ya se señaló, la velocidad de la luz (expresada en metros por segundo) significa que la luz recorre una distancia de 9,460,528,000,000 km (o 5,878,499,817,000 millas) en un solo año. Esta distancia se conoce como "año luz", y se utiliza para medir objetos en el Universo que están a una distancia considerable de nosotros.
Por ejemplo, la estrella más cercana a la Tierra (Proxima Centauri) está aproximadamente a 4.22 años luz de distancia. El centro de la Vía Láctea está a 26,000 años luz de distancia, mientras que la galaxia grande más cercana (Andrómeda) está a 2.5 millones de años luz de distancia. Hasta la fecha, el candidato para la galaxia más lejana de la Tierra es MACS0647-JD, que se encuentra aproximadamente a 13.3 mil millones de años luz de distancia.
Y el Fondo Cósmico de Microondas, la radiación reliquia que se cree que queda del Big Bang, se encuentra a unos 13.8 mil millones de años luz de distancia. El descubrimiento de esta radiación no solo reforzó la teoría del Big Bang, sino que también dio a los astrónomos una evaluación precisa de la edad del Universo. Esto trae a colación otro punto importante sobre la medición de distancias cósmicas en años luz, que es el hecho de que el espacio y el tiempo están entrelazados.
Verán, cuando vemos que la luz proviene de un objeto distante, en realidad estamos mirando hacia atrás en el tiempo. Cuando vemos la luz de una estrella ubicada a 400 años luz de distancia, en realidad estamos viendo la luz emitida por la estrella hace 400 años. Por lo tanto, estamos viendo la estrella como se veía hace 400 años, no como aparece hoy. Como resultado, mirar objetos a miles de millones de años luz de la Tierra es ver miles de millones de años luz en el tiempo.
Sí, la luz viaja a una velocidad extremadamente rápida. Pero dado el gran tamaño y la escala del Universo, aún puede llevar miles de millones de años desde ciertos puntos del Universo llegar hasta aquí en la Tierra. Por eso es tan útil para los científicos saber cuánto tiempo tarda la luz en viajar un año. No solo nos permite comprender la escala del Universo, sino que también nos permite trazar el proceso de evolución cósmica.
Hemos escrito muchos artículos sobre la velocidad de la luz aquí en la revista Space. Aquí está ¿Cuán lejos es un año luz ?, ¿Cuál es la velocidad de la luz ?, ¿Cuántas cosas hay en un año luz ?, ¿Cómo viaja la luz ?, ¿y qué tan lejos puedes ver en el universo?
¿Quieres más información sobre años luz? Aquí hay un artículo sobre años luz para HowStuffWorks, y aquí hay una respuesta de PhysLink.
También hemos grabado un episodio de Astronomy Cast sobre este tema. Escucha aquí, Episodio 10: Medir la distancia en el universo.
Fuentes:
- NASA - ¿Qué tan rápida es la velocidad de la luz?
- NASA: Starchild - ¿Qué es un año luz y cómo se mide?
- Wikipedia - Velocidad de la luz
- UCR - ¿Cómo se mide la velocidad de la luz?
