P: Si la luz tiene diferentes frecuencias, ¿por qué no tiene diferentes velocidades?
R: Cualquier onda, ya sea luz, sonido (acústica del aire), electromagnética, sísmica o sonar, tiene la propiedad de que su velocidad no depende de la frecuencia. La propiedad del medio por el que viaja la ola es lo que determina la velocidad.
¡Supongamos que esto NO fuera cierto! Entonces nos costaría mucho hablar entre nosotros o escuchar música. ¿Por qué? Porque si dos notas creadas al mismo tiempo llegaran a un momento diferente en el oído del oyente (que es lo que sugiere por la velocidad de onda dependiente de la frecuencia), la música (o por analogía) sería un lío confuso. Si cada color de luz (cada color es una frecuencia diferente) viajara a una velocidad diferente, tendría un desastre similar en sus manos y la visión se vería confusa …
- ¿Por qué la luz se dobla por la gravedad de objetos grandes como el sol?
- ¿Cuál es la forma completa de 'c' en la famosa ecuación de Einstein, [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas], E = Energía, m = masa, c = velocidad de la luz en el vacío?
- De un agujero negro nada puede escapar, incluso la luz no puede salir de él. Cuando se forma un cuásar, ¿cómo proviene una luz electromagnética fuerte?
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¿Qué podemos aprender de esto? Siempre es mejor comenzar un experimento mental con simples ondas cotidianas y ver cómo se comportan las cosas en ese ámbito. A veces es cierto que la luz se comporta de manera diferente que el sonido o las ondas sísmicas. ¡Pero hay suficiente similitud que es útil comenzar con ondas “comunes” y ver lo que obtienes antes de sumergirte en la rareza relativista y cuántica!
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Tenga en cuenta que debo agregar dos advertencias:
De hecho, las olas oceánicas viajan a una velocidad dependiente de la frecuencia (longitud de onda). Pero estas ondas son límites entre dos medios, no la velocidad de una perturbación dentro de un medio … Más información se encuentra en “Lectures on Physics” de Feynman, especialmente en su capítulo sobre mecánica de ondas. Un prisma de luz dispersiva puede presentar un dieléctrico diferente a diferentes frecuencias de luz, teniendo el efecto virtual de cambiar la velocidad de la luz. Este es un poco un “truco físico” porque técnicamente la luz simplemente está colisionando con electrones y reemitiendo nuevos fotones de una manera dependiente de la frecuencia.
