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Transcripción del video

digamos que me encuentro aquí y voy a plantear dos escenarios en uno de los escenarios soy un observador este soy yo quizá mejor debería dibujar mi globo ocular porque vamos a observar la luz así que sólo dibujaré mi globo ocular así que este soy yo en el primer escenario o este es uno de mis ojos y luego este es uno de mis ojos en el segundo escenario ahora en ambos escenarios vamos a tener un objeto que será algún tipo de fuente de luz pero en el primer escenario esta fuente de luz permanecerá estática con respecto a mí mientras que en el segundo escenario la fuente de luz como parte de la discusión y sólo por diversión se va a mover a la mitad de la velocidad de la luz que es una velocidad inimaginable mente rápida pero supongamos que así se mueve a una velocidad de un medio de la velocidad de la luz y esta fuente tan rápida se aleja de mí que soy el observador imaginemos lo que pasa en ambos escenarios ambos tienen una fuente de luz y ambos comenzarán a emitir luz al mismo tiempo y cuando empiezan a emitir luz ambos están exactamente a la misma vista de mi ojo la única diferencia es que en el primer escenario la fuente de luz está estacionaria con respecto a mí mientras que en el segundo escenario la fuente de luz se aleja de mí a la mitad de la velocidad de la luz entonces digamos que después de cierto periodo de tiempo la onda de luz de esta fuente llega a mi ojo y luego luce algo así trataré de dibujarlo lo mejor posible quiero dibujar un par de longitudes de onda aquí digamos que es la mitad de la longitud de onda esa es una longitud de onda completa eso es otra mitad una longitud de onda completa otra mitad una longitud de onda completa luego la mitad y luego una longitud de onda completa permíteme ver si puedo dibujar esto que se vería como una longitud de onda completa longitud de onda completa longitud de onda completa no es fácil de hacer y luego tienes otra longitud de onda completa que se vería algo así la forma de onda real y entonces el frente de la onda está llegando a mi ojo y luego a medida que las formas de onda continúan pasando por mi ojo o percibir a algún tipo de longitud de onda o frecuencia y lo percibirá como algún tipo de color suponiendo que la fuente de luz está en la parte visible del espectro electromagnético ahora pensemos en lo que pasa con esta fuente lo primero es que el frente de la forma de onda me alcanzará exactamente al mismo tiempo que la del primer escenario una de las cosas asombrosas sobre cómo viaja la luz en general especialmente en el vacío es que no importa que la fuente se aleje de mí a la mitad de la velocidad de la luz la luz seguirá moviéndose hacia mí a la velocidad de la luz es absoluto no importa si esto desaparece a 0.9 de la velocidad de la luz la luz seguirá viajando hacia mí a la velocidad de la luz y es muy poco intuitivo porque nuestro sentido común nos dice que si me estoy alejando de ti a la mitad de la velocidad de una bala y disparó una bala se resta la mitad de la velocidad y la bala se moverá hacia ti a la mitad de su velocidad normal si el disparo hubiera sido estacionario pero así no sucede con la luz con esto en mente pensemos en cómo se vería la forma de onda entonces para cuando la luz llega aquí permíteme volver a dibujar esto aquí y volver a dibujar este globo ocular aquí aquí estoy yo recuerda que ambas fuentes de luz comenzaron a emitir luz al mismo tiempo y esta fuente ha recorrido la mitad de esta distancia si a la luz le tomo una cierta cantidad de tiempo llegar hasta acá su fuente recorrerá la mitad de esa distancia en la misma cantidad de tiempo así que para cuando la luz alcanza a mi ojo la fuente habrá viajado la mitad de esta distancia habrá llegado hasta acá recorrió toda esta distancia ambas fuentes comenzaron a emitir luz al mismo tiempo por lo que es el primer fotón si consideras a la luz como una partícula llegará a mi ojo al mismo tiempo que el primer fotón de esta fuente entonces la forma de onda se estirará de manera que seguimos teniendo una dos tres cuatro longitudes de onda completas pero ahora esta se estirarán déjame ver si puedo dibujar cuatro longitudes de onda completas voy a cortar esto por la mitad aquí y cortar cada uno de estos por la mitad entonces cada uno de estos será una luz de onda completa y luego tendrá media longitud de onda en el medio por lo que la forma de onda se verá así trataré de dibujarlo lo mejor posible esta es la parte más difícil dibujar la forma de onda estirada y ahí tienes se verá así entonces cuando llegue a mi ojo mi ojo lo percibirá como si tuviera una longitud de onda más larga aunque desde la perspectiva de cada una de las fuentes si te mantienes junto a cada una de ellas en todo momento la frecuencia y la longitud de onda de la luz que emiten es la misma la única diferencia es que esta fuente se está alejando de mí o yo me estoy alejando de ella dependiendo de cómo quieras verlo mientras que en este primer caso tanto el observador como la fuente están estacionarios ahora en esta situación que va a percibir mi ojo bueno mi ojo captar a cada uno de estos pulsos o cada uno de estos trenes de ondas sucesivos y va a decir oye hay una longitud de onda más larga aquí yo percibo una longitud de onda más larga voy a escribirlo se percibe una longitud de onda más larga y también se percibe una frecuencia más baja entonces que le hará esto a la percepción de la luz digamos que esta luz es de color verde por lo que si la fuente de luz está estacionaria igual que el observador él la verá de color verde veamos el espectro electromagnético esto lo copié de wikipedia entonces si la fuente de luz está estacionaria con respecto al observador estaríamos en la parte de luz verde del espectro es decir una longitud de onda de 500 nanómetros pero si de pronto la fuente de luz se aleja del observador a esta enorme velocidad la longitud de onda percibida se vuelve más ancha y puedes ver lo que está pasando aquí se verá más rojo se mueve hacia la parte roja del espectro y este fenómeno se llama corrimiento al rojo y tenemos muchos vídeos en la lista de física sobre el efecto doppler y allí habló de las ondas sonoras y la frecuencia percibida del sonido si algo se acerca a ti en lugar de que se aleje de ti que es exactamente la misma idea este es el efecto doppler aplicado a la luz y la razón por la que el efecto doppler funciona para la luz que viaja a través del espacio y para el sonido que viaja a través del aire es porque la onda de sonido en el aire e independientemente de si la fuente se está alejando o se está acercando la onda de sonido se moverá a la velocidad del sonido en el aire a cierta presión y todo eso y con la luz en el vacío sucede lo mismo siempre e independientemente del movimiento de la fuente la onda de luz real siempre viajará a la misma velocidad la única diferencia es que cambiará la frecuencia y la longitud de onda percibidas y la razón por la que estoy hablando de esto es porque puedes usar esta propiedad de la luz del corrimiento al rojo para ver si las cosas se alejan o se acercan a ti y la gente habla del corrimiento al rojo porque francamente la mayoría de las cosas se alejan de nosotros esa es una de las razones por las que tendemos a creer en el big-bang por el contrario si algo viaja hacia ti a velocidades super altas entonces tendríamos algo llamado corrimiento al violeta o desplazamiento al violeta donde la frecuencia percibida se incrementa por lo que se vería más azul o más puro ahora otra cosa que quiero resaltar es que este fenómeno de corrimiento al rojo no se aplica sólo a la luz visible también se puede aplicar a las cosas que ni siquiera podemos ver podría aplicarse a ondas que ya son rojas y que al alejarse se vuelven más rojas aunque no las podamos ver la onda emitida podría ser de microondas pero debido a que la fuente se aleja tan rápidamente de nosotros podemos percibir la onda como una onda de radio de hecho debe mencionar esto en el vídeo sobre la radiación de fondo de microondas que la percibimos como microondas pero que esas fuentes se están alejando de nosotros por lo que están corridos al rojo por lo que en realidad las fuentes no emiten radiación de microondas es solo que lo que observamos es en realidad radiación de microondas y eso se predice con base en el big-bang de cualquier manera espero que esto te dé una idea de lo que es el corrimiento al rojo y puedas usar esta herramienta para explicar por qué pensamos que muchas muchas cosas se están alejando de nosotros y ahora quiero asegurarme de que entiendas esta idea si tengo dos objetos digamos que son dos soles estrellas o son dos galaxias o lo que sea debido a otras propiedades que no mencionaré en este momento sabemos que probablemente emiten luz del mismo color y sabemos esto porque conocemos otras propiedades de esas estrellas o galaxias pero si lo que realmente percibimos es que este nos parece más rojo que este entonces sabemos que el primero se está alejando de nosotros y cuanto más rojo se vea mientras más se extiende a su longitud de onda en relación con esta otra estrella más rápidamente se estará alejando de nosotros