¿La luz viaja eternamente o se extingue en algún momento?

La luz es la parte visible del espectro electromagnético y viaja en línea recta. Es una de las constantes fundamentales de la naturaleza que no puede ser modificada por ningún experimento. La luz viaja a una velocidad de 3×108 metros por segundo (mps), que también se conoce como «c». Dado que la luz tiene esta velocidad constante, puede utilizarse para medir distancias en el espacio (si se sabe cuánto tardan sus fotones en llegar).

Las propiedades de la luz son las mismas para longitudes de onda muy cortas comparadas con la velocidad de la luz.

Las propiedades de la luz son las mismas para longitudes de onda muy cortas en comparación con la velocidad de la luz. Sin embargo, para longitudes de onda muy largas se observa una disminución de la velocidad, lo que significa que la luz no viaja eternamente.

La luz se transmite a través del espacio para siempre, aunque sea emitida por una fuente puntual.

Cuando la luz se emite desde una fuente puntual, como el sol o una vela, se desplaza en todas las direcciones. La velocidad a la que esto ocurre es constante y no cambia con el tiempo. Esto significa que si miramos algo que está muy lejos, la luz seguirá viajando exactamente a la misma velocidad que cuando salió de su fuente (en este caso, nuestro ojo).

Dado que la luz viaja en línea recta, cualquier objeto colocado entre usted y otro objeto bloqueará su visión de ese segundo objeto. Si colocas un trozo de papel entre ti y una linterna LED (que emite luz), entonces se ocultará la mayor parte de lo que hay detrás del papel porque algunos de los fotones están siendo bloqueados por esos pequeños trozos de papel.

Al menos algunas partes del universo parecen estar expandiéndose a un ritmo acelerado.

Si está familiarizado con la teoría del Big Bang, sabrá que propone que un pequeño universo se expandió rápidamente y continúa expandiéndose a un ritmo cada vez mayor. Por ejemplo, los científicos han calculado que nuestra propia galaxia se aleja de otras galaxias a unos 600 kilómetros por segundo. No hay ninguna razón por la que esto tenga que estar sucediendo; podría igualmente estar moviéndose hacia otra galaxia. Pero la vemos alejarse porque la luz ha viajado durante miles de millones de años y así podemos estudiar su trayectoria en relación con otros objetos en el espacio (algo llamado desplazamiento Doppler). ¿Qué significa esto? Bueno…

¡Es complicado! La naturaleza de la expansión es controvertida en estos momentos: algunos creen que la energía oscura puede estar causando la aceleración; otros creen que la materia oscura puede ser la responsable. Además, hay teorías que proponen que el universo podría no estar expandiéndose en absoluto, sino más bien cerrándose como una inmensa esfera (como el inflado de un globo) con puntos aleatorios que se desplazan hacia el exterior debido a fuerzas más pequeñas como la gravedad y el electromagnetismo dentro de cada punto de su superficie, y dado que estas fuerzas no son uniformes en todo el espacio, crean variaciones en la velocidad que aparecen como movimiento cuando se ven desde lejos.*

La densidad de masa en el universo no es constante y puede estar disminuyendo.

Si no está familiarizado con el concepto de densidad de masa, se trata simplemente de una medida de la cantidad de materia que hay en un determinado volumen de espacio. Se mide en kilogramos por metro cúbico (Kg/m^3), lo que significa que puedes saber cuánta materia hay dividiendo la masa total por su volumen. Por ejemplo, si tu sofá pesa 100 libras (lbs) y ocupa 1 pie cúbico (ft^3), entonces su densidad de masa es 100 libras divididas por 12 ft^3, o 8 Kg/m^3.

La densidad de masa no es siempre constante en todo el universo; puede cambiar con el tiempo dependiendo de lo que ocurra a escalas más pequeñas dentro de las galaxias y los cúmulos de galaxias. Por ejemplo, en algunas zonas se puede añadir masa porque se forman o mueren estrellas en ellas (este último proceso se conoce como «supernovas»), lo que hace que sus densidades medias aumenten ligeramente; por el contrario, otras regiones pueden perder masa debido a explosiones de supernovas que son lo suficientemente potentes como para expulsar grandes cantidades de desechos estelares al espacio intergaláctico

Algunos materiales podrían ser capaces de almacenar algún tipo de «potencial energético».

La energía potencial de un muelle comprimido es igual al trabajo realizado por ti (o por una máquina) para comprimirlo. La energía potencial de una masa en una rampa es igual al trabajo realizado por ti (o por otra cosa) para levantarla. La energía potencial de un objeto en órbita alrededor de la Tierra puede calcularse a partir de su energía cinética, que es la mitad del producto de su masa multiplicada por su velocidad al cuadrado.

Por lo que sabemos, la luz nunca se destruye.

Así que, para responder a la pregunta: no, la luz no viaja eternamente. Es cierto que los fotones de la luz tienen una vida infinita mientras se propagan por el espacio vacío, pero una vez que entran en un medio como el aire o el agua, son absorbidos y su energía se convierte en otras formas de radiación electromagnética. Sin embargo, es importante recordar que la propia materia puede estar formada por fotones (o cualquier otro tipo de partícula). Por tanto, aunque las ondas de luz pueden encontrar un objeto material lo suficientemente grande como para absorberlas por completo o reflejarlas en otra dirección de la que proceden -o incluso refractarlas en otra longitud de onda-, nunca debe pensarse que la luz se destruye por algo que no sea su propia reflexión o absorción.

Conclusión

La respuesta a esta pregunta es que la luz no viaja eternamente. La luz viaja mientras haya algún material que pueda transmitir su energía y su impulso, pero incluso entonces acaba siendo demasiado débil para ser detectada por cualquier instrumento conocido. La principal razón por la que se piensa que la luz viaja eternamente es porque nunca hemos podido medir distancias superiores a 10.000 millones de años luz (en otras palabras: no sabemos si existen distancias mayores).

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