“El medidor se define como la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío en 1 / 299,792,458 segundos”. ¿Qué significa esto?

El medidor es una unidad SI y está definido de tal manera que su medida no depende del tamaño de ningún cuerpo físico grande, ya que tales propiedades pueden cambiar con el tiempo (debido a procesos como expansión térmica, corrosión, etc.) . Dado que la definición de la segunda es en términos de la radiación correspondiente a la transición entre dos estados de un Cesio-133, no depende de ninguna otra señal, y puede usarse para definir otras unidades. Otra constante física es la velocidad de la luz en el vacío, [matemática] c = 299,792,458 \ ms ^ {- 1} [/ matemática] (donde la medida de un metro probablemente se hizo de acuerdo con un estándar que se utilizó antes). Para definir el medidor, usamos la cara que, dado que la luz viaja [matemáticas] 299,792,458 \ m [/ matemáticas] en el vacío en 1 segundo, una unidad de tiempo que hemos definido, la luz debe viajar [matemáticas] 1 m [/ matemáticas] en [matemáticas] \ frac {1} {299,792,458} \ s [/ matemáticas]. Ahora podemos medir el tamaño de un metro sin depender de las propiedades de ningún cuerpo grande, y hemos establecido una unidad cuyo valor se puede encontrar utilizando conceptos que son fundamentales para la naturaleza (transición entre estados de un átomo, velocidad de la luz en el vacío, etc.)

Es una luz específica, un láser de algún tipo, se me olvida cuál.

La antigua definición de un medidor era una referencia a un dispositivo mecánico, en esencia un “palo” hecho de aleaciones que se sabía que eran exactamente un medidor a cierta temperatura y al nivel del mar. Similar a un kilogramo, que, aunque se desarrollan formas más precisas, todavía se hace referencia al peso de una pieza de metal, almacenada bajo tierra, debajo de 3 campanas, Le Grand K. Desafortunadamente, Le Grand K está perdiendo peso, solo mil millonésimas de un gramo, pero el punto es que el estándar mundial de lo que es un kilo, ya no pesa un kilo.

Por qué podría atornillarse el sistema métrico

La esquiva búsqueda de un kilogramo verdadero finalmente vale la pena

Dado que la luz en el vacío siempre viaja a la misma velocidad, aproximadamente 300,000,000 metros por segundo, es mucho más preciso definir la longitud de un metro por algo que nunca cambia, por lo tanto, usando la velocidad de la luz como referencia. Si hace los cálculos, la nueva definición le proporciona exactamente la longitud, al saber exactamente qué tan rápido viaja la luz.

Si, por ejemplo, quisiera una referencia de cuánto tiempo duraban 300,000,000 metros, podría decir que es la distancia que recorre la luz en un segundo en el vacío.

Lo paradójico es que ahora define un medidor en términos de la velocidad de la luz, pero la velocidad de la luz se mide en metros. Difícil de envolver mi pequeño cerebro.

Significa que la velocidad de la luz se usa para definir la longitud del metro. La velocidad de la luz en el vacío es una cantidad natural, y su valor se conoce exactamente: 299,792,458 metros por segundo. Como tal, el valor recíproco es la longitud de un metro.

La razón de esto es que el Système international d’unités (Sistema Internacional de Unidades, o SI) decidió que sus unidades deben basarse en cantidades naturales en lugar de cantidades arbitrarias, para que puedan derivarse.

Esto significa que la luz viaja 299,792,458 metros en un segundo. 188,282 millas por segundo.

La luz solar tarda unos 8 minutos y 19 segundos en viajar desde la superficie del sol hasta la tierra.

El medidor se ha definido de otras maneras. Primero, el medidor se definió como la distancia igual a una diezmillonésima parte de la distancia entre el polo y el ecuador de la tierra. Más tarde, se usó una varilla de metal especificada como estándar de longitud. Luego, el medidor se redefinió como la longitud equivalente a 1,650,763.73 veces la longitud de onda de la luz naranja-roja emitida por un isótopo criptón 86.

La definición actual fija la longitud del metro en términos del segundo y la velocidad de la luz, constante universal, c = 299,792,458 m / s (casi 300 000 km / s).

Es decir, esta definición fija que la velocidad de la luz en el vacío es exactamente 299,792,458 metros por segundo.

Significa que las incertidumbres en las mediciones de longitud han sido reemplazadas únicamente por la disminución de la incertidumbre en las mediciones de tiempo. La velocidad de la luz es una constante establecida, en lugar de una cantidad medida.

Probamos una fracción de la circunferencia de la Tierra, pero esto fue bastante descuidado. Secamos una varilla PtIr, hasta que encontramos que las varillas de aleación se encogen o alargan secularmente ( https://www.nist.gov/sites/defau …). Probamos longitudes de onda estándar de luz de elementos particulares, pero eso todavía era suficientemente impreciso.

Así que nos decidimos por la definición que usted cita, y nos concentramos en mediciones de tiempo cada vez mejores / más precisas …