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Si en una noche despejada levantamos la vista al cielo, veremos la misma imagen que vieron nuestros antepasados. La sensación de quietud es tan abrumadora que, dejando aparte el desplazamiento de los objetos de nuestro sistema solar, y siguiendo el movimiento de la esfera celeste, tendremos siempre la impresión de estar ante algo inmenso y estático. No es de extrañar, pues, que aún usemos la palabra firmamento para designar la imagen del espacio que rodea nuestro planeta. Sin embargo, la palabra firmamento es inadecuada, falsa en este caso. La Astronomía nos dice que todos los cuerpos celestes, sin excepción, se mueven. La Tierra se desplaza a la velocidad aproximada de 30 km. por segundo, unos 108.000 Kms. por hora. Esta velocidad es la que mediría un hipotético observador situado en el Sol. Pero el Sol se mueve alrededor del centro galáctico, y nuestra galaxia se desplaza a través del Universo.

No tenemos ninguna sensación que nos informe del movimiento de nuestro planeta. Daremos dos motivos: uno, es que el movimiento de la Tierra, tanto de rotación alrededor de su eje como de traslación alrededor del Sol son movimientos uniformes. Carecen de aceleración lineal y, por tanto, de fuerzas de inercia como las que sentimos cuando, por ejemplo, el vehículo en el que viajamos arranca o se detiene bruscamente. Existe, sí, una acelaración normal, y por tanto, una fuerza, debido a los giros que efectuamos, pero estas fuerzas -y esto me da el segundo motivo- no las notamos. Sencillamente, nacemos con ellas y el ser humano, como las demás especies de nuestro planeta, está adaptado al entorno en que vive. Sin embargo, el movimiento está ahí. Y así, en el hipotético caso que la Tierra detuviera bruscamente su movimiento de rotación, todos nosotros saldríamos lanzados hacia el espacio a la velocidad de 40.000 Km/h.

Es tal el arraigo de estos fenómenos sobre nuestro organismo que no nos cuestionamos ciertos hechos por rutinarios. Sin embargo, ¿quién de nosotros, viendo una puesta de Sol, no ha tenido la firme impresión de que es imposible que la Tierra se mueva y de que en realidad es el Sol quien gira a nuestro alrededor? La Naturaleza es extraordinaria pero más extraordinario es aún que el hombre la vaya descubriendo.

Y todo este movimiento ¿a qué es debido? No lo sabemos. Existen teorías sobre su origen. Teorías que tratan de explicar el mecanismo de formación del Universo y que dio origen al movimiento observado. Y digo observado porque no sabemos si continuará indefinidamente o todo se detendrá al cabo de muchos eones (un eón es un período de tiempo de mucha duración) con la consiguiente «muerte» del Universo.

LA GALAXIA DE ANDRÓMEDA SE ACERCA A LA TIERRA

 

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A pesar de no tener respuesta a estas cuestiones básicas, la Cosmología Moderna sigue trabajando árduamente por hallar respuestas coherentes con los fenómenos observados. Labor admirable si tenemos en cuenta que el hombre apenas lleva 5.000 años estudiando sistemáticamente el cielo y este tiempo representa una fracción infinitesimal de los 14.000 millones de años que por término medio los estudios dan como edad del Universo.

Sabemos, pues, que los cuerpos celestes se mueven sin poder explicar de modo absoluto su causa. Pero sí sabemos, según nuestras determinaciones, que las velocidades relativas de desplazamiento son tremendas. La galaxia de Andrómeda (M-31) -la más estudiada- se acerca a nosotros a la velocidad de casi dos millones de kilómetros por hora. Pero nada va a ocurrir, pues la distancia de tal objeto a nosotros es de 2,5 millones de años-luz o lo que es lo mismo, pero más clarificador, en un vehículo a 100 Km/h. tardaríamos en llegar unos treinta billones de años, suponiéndo que aún estuviera allí. Y aquí es donde radica el hecho de que no podamos apreciar cambio alguno en la posición de los objetos celestes cuando los observamos sin ningún instrumento, dejando aparte los componentes de nuestro sistema solar.

La conclusión -una de tantas- que podemos estimar de todo lo dicho es que, a pesar de no darnos cuenta, vivimos en un simple objeto celeste, alimentado por un Sol de mediana categoría en la escala estelar, inmersos en un océano espacial que parece no tener fin en cuanto a tamaño, hasta tal punto que desde la estrella más cercana (está a «sólo» 4 años-luz) apenas se ve el Sol y de nuestro planeta ni rastro. Y es que, aunque no se dé cuenta, hombre vive rodeado de miles de millones de estrellas, de millones de planetas, habitados o no, pero tan alejados en el espacio y en el tiempo que bien podría reflexionar que no tiene otro planeta donde vivir ahora.

De modo natural, este planeta acabará con la muerte del Sol, dentro de muchos miles de millones de años, si antes no hemos acabado nosotros con él.

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Estimado Luis:

Todavía recuerdo esa noche, en que me encontraba en la cima de un cerro cercano a mi hogar, decidido a medir la velocidad de la luz. A lo lejos se encontraba mi asistente, quien mostraría su lámpara cada vez que viera la luz de la mía. Así, verificaría el retraso producido en su observación, al medir el tiempo que se demorara en responder. Por cierto, no conseguí medirlo, pero sí me di cuenta que era demasiado rápida.
Posteriormente, colegas míos buscaron medirla a través de la luz de las estrellas y con el paso del tiempo fueron haciendo más precisa su medición hasta alcanzar el valor que todos conocemos hoy en día: c=299.792.458 [m/s], la velocidad de la luz en el vacío.

Según mis estudios más recientes, la velocidad de la luz se ha fijado como una constante, producto de una incongruencia en las leyes del electromagnetismo, que desde mi punto de vista antiguo (de la relatividad de Galileo como se le suele llamar), implica que la fuerza electromagnética es dependiente del sistema referencial, lo cual es paradójico.
Por esto, se adoptó una transformación en los sistemas de referencia galileanos mediante el factor (o transformación) de Lorentz.
Este arreglo deja invariante las leyes del electromagnetismo pero transforman las leyes de la mecánica clásica, convirtiéndola en un “caso especial para velocidades muy bajas”.

Pero ¿qué tiene que ver la luz en esto? se podrían preguntar. Bien, la repuesta es que la luz en sí es radiación electromagnética. Es decir, campos magnéticos y eléctricos que se van superponiendo, formando una onda electromagnética, como las ondas de radio, por ejemplo.
Bueno, el tema es que debido a las transformaciones de Lorentz, la velocidad de la luz, o en forma general, la velocidad con la que las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío (son idénticas) no depende del sistema de referencia, es igual para todo observador y vale “c”. De esto se deriva la famosa contracción de la longitud, y la dilatación del tiempo, temas en los que no entraré en detalle.

Ahora bien, un colega mío llamado Joao Magueijo tiene una hipótesis controversial respecto de la velocidad de la luz. Esta es la base de una nueva teoría cosmológica que se basa en que la velocidad de la luz era mayor en los primeros momentos tras el Big-Bang. Esto, implica renunciar al principio de conservación de la energía (PRINCIPIO FUNDAMENTAL DE LA FÍSICA MODERNA!). Según la teoría, la energía se crea y se destruye mediante el trasvase de energía entre el vacío y la materia. Al pasar la energía desde el vacío a la materia aumenta la velocidad de la luz, y cuando la energía pasa de materia al vacío, la velocidad de la luz disminuye.

Esta hipótesis también resuelve el problema de la planeidad del Universo, y explica las mediciones actuales según las cuales se está acelerando su expansión , debido a que la teoría predice que la energía del vacío (lamdba λ) provocaría una fuerza de repulsión entre las masas. Resulta una hipótesis atractiva desde un punto de vista teórico, que se complementa con indicios encontrados recientemente y que sugieren que, si bien la velocidad de la luz es constante y no depende de la velocidad del foco emisor o del receptor, el valor de esta constante ha sufrido variaciones a lo largo de la historia del Universo.

Sobre la ecuación que mencionas (pero que lamentablemente no explicas), hay una persona- llamada Louise Riofrio-quien, a través de ella, relaciona la expansión del universo y su energía potencial con la velocidad de la luz y el tiempo. Se puede encontrar mayor información en su blog:

http://riofriospacetime.blogspot.com/

Bueno Luis, creo que es todo lo que puedo decir sobre la velocidad de la luz.

Tienes que tener en cuenta que cada vez que se resuelve un problema surgen mil interrogantes más. De alguna manera esto es lo que hace tan embriagadora a la física, la búsqueda de respuestas a tantas preguntas.
De todas maneras, sólo el tiempo dirá cual de todas las nuevas teorías que surgen y surgirán producirán un vuelco en nuestra forma de percibir las cosas, tal como lo hizo el descubrir que las leyes clásicas del electromagnetismo son incongruentes y que la velocidad de la luz es constante para todo observador.

Galileo Galilei

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