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Lo que deseo hacer en este video es darles
una introducción básica al fenómeno de la luz.
Y la luz es, al menos para mi, misteriosa
porque a cierto nivel realmente define nuestra realidad
pueder ser la característica más definitoria de nuestra realidad
todo lo que vemos, cómo percibimos la realidad, está basado
en la luz rebotando de los objetos, o doblándose alrededor de los objetos, o defractando alrededor de los objetos.
para después ser percibidos por nuestros ojos y luego
enviar esas señales a nuestro cerebro, para crear modelos del mundo que vemos alrededor nuestro
así que, es casi una característica definitoria
de nuestra realidad, pero al mismo tiempo,
cuando uno de verdad va a experimentar y observar la luz,
empieza a ver que tiene un montón de propiedades misteriosas
y en un buen grado, esto no es completamente comprensible todavía.
Y probablemente lo más asombroso sobre la luz
...bueno, actualmente hay muchas cosas asombrosas sobre la luz...
pero una de las cosas más misteriosas es
cuando uno profundiza en el tema, y esto no es solamente una verdad sobre la luz,
es verdad en casi todo, una vez que se entra
un poco en el nivel de la mecánica cuántica,
pero la luz se comporta tanto como una onda Y como una partícula.
Y esto probablemente no sea tan intuitivo para usted, porque
no es intuitivo para mi!
En mi vida estoy acostumbrado a que algunas cosas
se comporten como ondas, como las ondas sonoras,
o las olas del oceano.
Y estoy acostumbrado a que ciertas cosas se comporten como partículas.
Como... las pelotas de baloncesto, o... no sé...
O... mi taza para el café. No estoy acostumbrado a que las cosas
se comporten como ambas!
Y realmente depende del experimento que
estemos haciendo y cómo se observe la luz.
Así que, cuando uno lo observa como una partícula,
Y esto viene del trabajo de Einstein con el efecto fotoeléctrico.
Y no voy a entrar en detalles aquí, tal vez en un futuro video.
cuando empezamos a pensar acerca de la mecánica cuántica
uno puede ver la luz como un tren de partículas moviéndose a la velocidad de la luz.
Que es de lo que hablaré en unos segundos...
Podemos llamar a estas partículas FOTONES.
Si uno ve la luz de otra forma
y usted lo puede ver incluso cuando vemos un rayo de luz
que se refracta en un prisma, aquí, se mira como una onda.
Y tiene propiedades de una onda.
Tiene una frecuencia y una longitud de onda.
Y como otras ondas, la velocidad de la onda, es la frecuencia por su longitud de onda [v = f*lambda]
Ahora, incluso si uno ignora el aspecto de las particulas de la luz
Y solo miramos el aspecto de onda de la luz, esto todavía es algo fascinante
muchas ondas requieren de un medio para viajar a través.
Por ejemplo: Si uno piensa en como
el sonido viaje por el aire.
Así que permitanme dibujar un montón de partículas de aire.
Partículas de aire por aquí
Dibujaré una onda sonora viajando a través de las partículas de aire.
Lo que sucede con las ondas sonoras es:
Se comprimen algunas de las particulas de aire
y esas comprimen a las que se encuentran al lado de ellas.
Y así uno tiene puntos en el aire que son los más elevados, creo que podemos decir, alta presión
y puntos que tienen baja presión,
y se puede delinear eso.
Así que tenemos alta presión por acá. Alta presión, baja presión, alta presión, baja presión...
Y así como estas cosas chocan unas con otras y está onda básicamente viaja
hacia la derecha, y si usted fuera a delinear eso
usted vería esta onda viajando hacia la derecha.
Pero todo esto está previsto, o todo está basado en esta energía
viajando a través de un medio y yo estoy acostumbrado a visualizar las ondas de esa forma pero la luz NO NECESITA MEDIOS!
La luz no necesita ningún medio
De hecho, la luz viajará más rápido a través de la nada, a través del vacio.
Y viajará a una inigualable rápida velocidad de: 3x10^8
Solo para darles una idea de esto:
Esto es 300 millones de metros por segundo. O en otras palabras
Le puede tomar a la luz menos de
un séptimo de segundo viajar alrededor del mundo, o
que puede viajar alrededor del mundo más de siete veces en un segundo.
Es casi imposible imaginarlo. Y no solo es un ritmo bien rápido,
o una súper velocidad, pero una vez más
nos dice que la luz es algo fundamental para nuestro universo,
porque no solo es una velocidad inimaginable, es la velocidad MÁS RÁPIDA,
no solamente conocida por los físicos, pero POSIBLE en la física.
Así que una vez más, algo nada intuitivo para nosotros está en nuestra realidad del día a día.
Nosotros siempre imaginamos que: Bueno, si algo va a alguna velocidad,
tal vez si es una hormiga viaja sobre ese algo
en la misma dirección, se estaría trasladando aún más rápido.
Pero nada puede ir más rápido que la VELOCIDAD DE LA LUZ.
Es absolutamente imposible, de acuerdo a los conocimientos actuales sobre física.
Así que, no solo es una velocidad rápida, es LA VELOCIDAD MÁS RÁPIDA. Es la velocidad más rápida posible.
Y es solo es una aproximación.
en realidad es 2.99 algo, algo por 10 a la 8vo metros por segundo...
Pero 3 por 10 a la 8va es una buena aproximación.
Ahora sobre el espectro de luz visible, y voy hablar sobre lo que está
más allá del espectro de luz visible en un segundo.
Usted probablemente esté familiarizado con
los colores y tal vez se los imagina como los colores del arco iris,
y el arco iris realmente ocurre por la luz del sol,
la luz blanca está siendo refractada por estás pequeñas particulas de agua.
y uno puede ver eso de una forma más clara aquí, cuando uno ve
a la luz siendo refractada por un prisma.
y las diferentes longitudes de onda de la luz, así que la luz blanca
contiene todas las longitudes de onda visibles.
Pero las diferentes longitudes de ondas son refractadas de distante manera por el prisma.
Así que en este caso, la más alta frecuencia de la longitud de onda,
el violeta y el azul, son refractados más, son doblados,
su dirección queda doblada más que las longitudes de onda de baja frecuencia,
de allí los rojos y los naranjas aquí
Y si usted quiere ver a la longitud de onda de la luz,
la luz visible está entre los 400 nanometros y 700 nanometros.
Y entre más alta es la frecuencia, más alta es la energía de la luz.
Y de eso trata cuando en realidad uno empieza a hablar
sobre la mecánica cuántica de ello.
Que, entre más alta es la frecuencia, significa que cada uno de esos fotones tiene más energía.
Ellos tienen una mayor capacidad para dar energía kinética para tirar electrones,
o lo que sea que necesiten hacer.
Así que altas frecuencias, permitanme escribir esto:
[ALTA FRECUENCUA significa MÁS ENERGÍA]
Ahora, sigo haciendo referencia a la idea de la luz visible.
Y ustedes han de decir: "¿Qué está más allá de la luz visible?"
Y lo que van a encontrar es que la luz es parte de nosotros
un fenónemo más grande que solamente es una parte
de lo que nosotros observamos.
Y si queremos ampliar la discusión un poco más.
La luz visible es, realmente, parte del espectro electromagnético
Así que la luz es realmente, radiación electromagnética.
[Radiación electromagnética]
Y todo lo que les he dicho sobre la luz hasta ahora,
es que tiene propiedades de onda y tiene propiedades de partículas,
Esto no es solamente específico de la luz visible.
Esto es cierto en todas las radiaciones electromagnéticas.
Así que a cada baja frecuencia, o en longitudes de onda muy largas
estamos hablando de cosas como las ondas de radio,
de las cosas que permiten que la radio alcance su automóvil,
las cosas que permiten a su teléfono móvil
comunicarse con las torres de celulares.
Microondas, las cosas que hacen que comiencen a vibrar las moléculas del agua
en su comida cuando se está calentando.
Infrarrojo, que es lo que nuestros cuerpos emiten y es la forma
en la que podemos detectar a las personas a través de paredes con cámaras infrarrojas.
Luz visible... luz ultravioleta, la luz UV que proviene
del sol que nos provoca quemaduras.
¡Rayos X! La radiación que nos permite que miremos a través
de la materia suave y solamente veamos los huesos.
¡Rayos gama! La súper alta energía que proviene de los cuásars
y otra serie de fenómenos físicos.
¡Todos estos son ejemplos de la misma cosa!
¡Nosotros solamente percibimos ciertas frecuencias de esta luz visible!
Y ustedes pudieran decir: "¿Oye Sal, por qué
solo podemos percibir ciertas frecuencias de esto?"
"¿Cómo es que solamente podemos ver estas frecuencias?"
Y les diré...
Literalmente nosotros podemos ver aquellas frecuencias con nuestros ojos por si solos.
Y la razón es, o al menos mi mejor suposición de la razón es que:
Que estas son las frecuencias en las que el sol bota un montón de radiación electromagnética.
Así que está iluminando la tierra, y si
como una especie queremos observar las cosas
basados en energía reflejada, una energía electromagnética reflejada,
es mucho más útil ser capaces de percibir las cosas
donde hay más radiación electromagnética.
Así que es posible que en otras realidades o en otros planetas
hayan especies que perciben más los rangos de la ultravioleta,
o los rangos de los infrarrojos.
O incluso en la tierra hay algunos que
se desempeñen mejor en cualquiera de los extremos de los rangos.
Pero nosotros vemos realmente mejor en la parte del espectro
donde el sol bota un montón de radiación en nosotros.
Ahora los dejo aquí, creo que esto es una buena visión general de la luz.
Y si cualquier de estas cosas nos parecen poco intuitivas o
abrumadoras o realmente confusas en algún nivel
esta dualidad de onda-partícula, esta idea de
de la transferencia de la energía a través de la nada
y no les parece intuitivo: ¡no se preocupen!
Tampoco es intuitivo incluso para los mejores físicos.
¡Así que usted ya está en la punta del pensamiento físico!