?La luz viaja eternamente o se extingue en alg¨²n momento?

La luz en el vac¨ªo podr¨ªa viajar eternamente, lo que ocurre es que el universo est¨¢ lleno de cosas y la luz interacciona con esas cosas. Pero, empecemos por el principio. Es importante que sepas que la luz es una onda electromagn¨¦tica, eso quiere decir que est¨¢ compuesta por un campo el¨¦ctrico y un campo magn¨¦tico que oscilan con una cierta frecuencia. Esa oscilaci¨®n se propaga, viaja, y eso provoca que tenga una periodicidad espacial a la que llamamos longitud de onda y que es, junto a la frecuencia, lo que caracteriza a las ondas electromagn¨¦ticas. Para que lo entiendas hay un ejemplo muy gr¨¢fico: piensa en cuando los espectadores hacen una ola en un estadio de f¨²tbol. Cada persona se levanta, alza sus brazos y se sienta, no se mueve de su sitio, pero cuando t¨² lo ves desde la distancia lo que observas es un movimiento que se propaga, una ola que va pasando de un sitio a otro. Algo parecido ocurre con las ondas electromagn¨¦ticas. En un momento puedes ver la distancia entre una cresta y otra, esa distancia es a lo que llamamos longitud de onda. Si las crestas est¨¢n m¨¢s pr¨®ximas, la longitud de onda ser¨¢ menor y si est¨¢n m¨¢s alejadas ser¨¢ mayor.

A lo que llamamos luz es a la radiaci¨®n, u onda, electromagn¨¦tica cuya longitud de onda est¨¢ en un rango visible para el ojo humano. Pero hay otras que no vemos. Por ejemplo, existen unas con una longitud de onda muy peque?a, del tama?o de ¨¢tomos, que se llaman rayos X, o est¨¢n tambi¨¦n las ondas de radio y telefon¨ªa o las microondas que utilizamos en casa para calentar la leche. Todas ellas son ondas electromagn¨¦ticas. Todas las ondas electromagn¨¦ticas, y solo ellas y las ondas gravitacionales, pueden viajar en el vac¨ªo a la velocidad de la luz, 300.000 kil¨®metros por segundo, porque no tienen masa.

En el vac¨ªo cualquier onda electromagn¨¦tica, incluida la luz, podr¨ªa viajar en l¨ªnea recta eternamente y a esa velocidad. Lo que ocurre es que no hay vac¨ªo, en nuestro universo hay muchas cosas, como galaxias, estrellas, planetas y tambi¨¦n polvo, gases, iones, y esas cosas son las que impiden ese viaje eterno y lineal de la luz. La teor¨ªa de la relatividad de Einstein explica lo que ocurre. Aunque las ondas electromagn¨¦ticas no tengan masa, las estrellas y los planetas las atraen y eso provoca que su trayectoria se curve. Incluso, si la luz pasa demasiado cerca de un agujero negro este la atrapar¨¢. De hecho de ellos ni siquiera puede salir la luz y de ah¨ª viene su nombre, agujero negro.

La forma en la que las ondas electromagn¨¦ticas interact¨²an con todas esas cosas que hay en el universo depende de su energ¨ªa. Por ejemplo, la luz visible rebota (se refleja) en una pared blanca, esa luz rebotada es lo que vemos y lo que nos indica que esa pared est¨¢ ah¨ª y que es blanca. Si la pared es negra, absorbe totalmente la luz y ¨¦sta ya no viaja m¨¢s, se transforma en calor en la pared. Sin embargo para una onda de radio, que tiene una longitud de onda mayor que la luz visible, (entre 1 km y 10 cm para las emisoras de radio y TV), la pared es transparente sea blanca o negra, pasa a trav¨¦s de ella y ya est¨¢. Sin embargo, esas mismas ondas de radio rebotan en la ionosfera terrestre. O, por ejemplo, las microondas de nuestros electrodom¨¦sticos son absorbidas por el agua de los alimentos y por los metales, y esta es la raz¨®n por la que no debemos meter metales en los microondas porque el metal se estropear¨¢ y, peor, si tiene aristas se formar¨¢n chispas potentes. Hay otro tipo de ondas electromagn¨¦ticas como los rayos gamma que vienen de procesos radiactivos o astron¨®micos y tienen una enorme energ¨ªa capaz de atravesar nuestros cuerpos y producir graves da?os en c¨¦lulas.

Cuando la luz viaja en un medio material como la atm¨®sfera, el agua o un vidrio su velocidad cambia, se reduce m¨¢s o menos dependiendo del medio del que se trate. Tambi¨¦n ocurre que hay un cambio de direcci¨®n al pasar de un medio a otro, es lo que se llama refracci¨®n. Por eso cuando vemos una cucharilla metida en el agua parece que est¨¢ doblada justo en el punto de intercara entre el aire y el agua.

Como resumen podemos decir que la luz podr¨ªa viajar eternamente en el vac¨ªo, lo que ocurre es que se encuentra con muchos obst¨¢culos en su camino que influyen tanto en su velocidad como en su direcci¨®n. Pero aun as¨ª, el hecho es que la luz hace viajes muy, muy largos. La luz de la estrella m¨¢s lejana que se ha captado, por el telescopio Hubble, y que procede de una estrella llamada Icarus, lleva viajando 9.000 millones de a?os. Esa luz que ha hecho un trayecto largu¨ªsimo hasta el telescopio nos informa de c¨®mo era Icarus hace 9.000 millones de a?os y por lo tanto es casi seguro que esa estrella ha desaparecido hace mucho o se ha transformado en un agujero negro.

Alicia de Andr¨¦s es doctora en Ciencias F¨ªsicas y profesora de Investigaci¨®n en el Instituto de Ciencias de los Materiales del CSIC.

Coordinaci¨®n y redacci¨®n: Victoria Toro.

Pregunta realizada v¨ªa email por Adri¨¢n Garay Vergara

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