miércoles, diciembre 04, 2013

Los fotones no descansan nunca

Todos hemos oído hablar de los fotones, esas diminutas partículas de las que está compuesta la luz, dicho de otra forma, un rayo de luz no es más que un chorro de los susodichos fotones.

Los fotones se mueven a una velocidad de 300.000 km/s(en el vacío) y siempre lo hacen a esa velocidad. Es posible que en algún sitio se encuentre la afirmación de que los fotones, al moverse a la velocidad de la luz, no pueden estar en reposo. La pregunta que nos puede asaltar a la cabeza es ¿por qué no pueden estar en reposo?


Para acercarnos a la respuesta tenemos que recapacitar sobre la velocidad. La velocidad es una magnitud física y es relativa al sistema de referencia desde el que se está midiendo. Veámoslo con un sencillo ejemplo.

Supongamos que vamos en nuestro ferrarí preferido a unos 120km/h por la autopista. En realidad, cuando decimos que vamos a una velocidad de 120km/h, lo que estamos afirmando es que nos estamos moviendo a dicha velocidad respecto del suelo. Desde un coche a una velocidad en la misma dirección y sentido que nosotros, pero con una velocidad de 60km/h, diríamos que la velocidad de nuestro ferrari es de 60km/h respecto a nosotros. La velocidad, como se puede apreciar, es relativa al sistema de referencia desde el que se está midiendo.

Uno de los postulados de la relatividad es que la velocidad de la luz, y por lo tanto la de los fotones, es absoluta. Todos los experimentos realizados hasta la fecha han corroborado este postulado de la relatividad, por lo que nos vemos obligados a aceptarlo como correcto, al menos, hasta el día en el que nuevos experimentos lo pongan en duda. Lo que quiere esto decir es que no importa desde el sistema de referencia desde el que estemos midiendo la velocidad de la luz, siempre deberemos obtener el mismo valor para dicha velocidad.

Si ya hemos visto que la velocidad es un concepto relativo, al menos, para todo menos la luz, al concepto de reposo le pasa exactamente lo mismo, decir que algo está en reposo, es decir que se está moviendo a una velocidad de 0 km/h respecto a un determinado sistema de referencia. Pero como hemos visto, la velocidad de los fotones tienen una velocidad absoluta, esto es, su velocidad es la misma para todo sistema de referencia, por lo tanto, los fotones no pueden estar en reposo respecto a ningún sistema de referencia porque ello implicaría medir una velocidad de 0km/h para dichos fotones, lo cual sabemos que no puede ser, dicho de otro modo, los fotones no descansan nunca.

5 comentarios:

  1. Si nos quedamos quietos respecto a un sistema inercial nos estaremos moviendo en el tiempo a la velocidad de la luz según ese mismo sistema (transformación de Lorentz mediante): ¡exactamente a un segundo por segundo!

    ResponderEliminar
  2. Anónimo11:16 a. m.

    Supongamos que nosostros nos movemos en una nave espacial a 250.000km/h (respecto a la Tierra) y tratamos mediante algún dispositivo medir c, al estarlo haciendo respecto a nosotros ?dará tambien 300.00 km/h¿

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Exacto, no es algo que se lleve bien con nuestro setnido común, pero así es.

      Eliminar
  3. Arriero8:54 a. m.

    No entiendo por qué dices que la velocidad referida de los fotones es "en el vacío". Si es absoluta, no debería ser la misma en el "no vacío"?

    ResponderEliminar
  4. Anónimo10:39 a. m.

    Cada fotón individual se mueve en el interior de la materia a la velocidad de la luz en el vacío, pero dentro del medio se crean por emisión nuevos y se destruyen fotones por absorción, y lo que observamos como luz propagándose en un medio es el efecto combinado de todos esos fotones. Eso explica como aunque cada fotón individual se mueve a una velocidad c el efecto combinado de todos ellos se propaga a una velocidad menor

    ResponderEliminar