Y el astrónomo responde…
Por
por Néstor Espinoza*
“Pregúntale a un astrónomo”: La luz de las estrellas y de todo lo demás: ¿estamos mirando hacia el pasado?
En primer lugar, quiero manifestar que estoy muy contento por la participación que tuvieron en las preguntas que nos hicieron llegar: ¡han sido muy interesantes! Si bien me gustaría poder tocar todas en las columnas, por ahora seleccioné 4, las que iré contestando en esta y en las próximas semanas. Asi que aquí vamos con: ¡las 4 preguntas elegidas!
- Mirando al pasado: ¿qué tan cierto es que la luz de todos los objetos, incluidas las estrellas, efectivamente llegan con un retardo en el tiempo?, ¿es cierto entonces que al mirar al cielo miramos al pasado? Manu Vargas.
- Teorías sobre el universo: el Big Bang, Big Crunch, universos paralelos…¿cuánto realmente conocemos del nuestro? Leonardo Wolf Sacks, Alejandra Bravo y Mentxu Zarzar Dapino.
- Agujeros negros: ¿qué le pasa a la materia cuando es absorbida por uno? Sebastián Alexis Ortiz Aguilar.
- Definiendo quién es quién: ¿qué tienen las lunas que no tenga otro objeto gravitante? Hugo Marchant Guzmán.
El ganador del sorteo por un Planisferio Celeste, resultó ser Hugo Marchant Guzmán, ¡felicitaciones! Hugo, envíanos tus datos a contacto@portalastronomico.cl para que podamos enviarte tu premio por correo.
Respecto a las preguntas seleccionadas, como ven, me vi obligado a mezclar algunos autores en el tema del universo, ya que están relacionados entre sí: ¡felicitaciones y muchas gracias por enviar sus dudas!
Vamos ahora con la primera pregunta de Manu Vargs: ¿qué tan cierto es que la luz llega con un retardo en el tiempo?
La luz es sin duda uno de los temas en física más apasionantes, que ha motivado miles de estudios por sus interesantísimas propiedades (véase aquí una columna anterior sobre el tema). Uno de los problemas que primero inquietó a muchos científicos fue tratar de entender qué era y, para ello, lo primero que se tendió a hacer fue a medir propiedades: ¿qué transmite? Y más aún, ¿cuánto se demora en transmitir lo que transmite?
A la fecha, tenemos un valor para la segunda pregunta: 299.792.458 metros por segundo en el vacío. Poniendo esto en contexto, si un rayo de luz diese la vuelta al mundo (por fuera, en el vacío), ¡se demoraría 0.13 segundos en dar la vuelta completa!, lo que es increíblemente rápido. Por impresionante que pueda resultar, esto no es todo. Al parecer, esta velocidad es también un límite superior a la velocidad no sólo de los objetos con masa, sino que también para la velocidad de transferencia de información y energía en el universo. Sí, leyeron bien, ¡aparentemente la velocidad de la luz es el límite de velocidad universal!
Si la velocidad de la luz es el límite superior para cualquier transferencia de masa, energía o información, entonces es muy válido preguntarse si realmente podemos observar “la realidad instantánea”: si bien la velocidad de la luz es grande, es finita. Más aún, la luz es lo que usualmente llega más rápido a nuestros ojos y lo que “define” nuestra realidad inmediata. Por ejemplo, en este momento, si estás leyendo en el computador o en una hoja de papel, es luz la que está llegando a tus ojos y la que te permite identificar las letras. Aún así, entre tú y el computador o el papel hay aproximadamente medio metro. Eso significa que la luz demora poco menos de dos mil millonésimas de segundo (0.0000000016 segundos, para ser exactos) en llegar a tu ojo: un tiempo muy pequeño para que podamos identificarlo, pero nuevamente, finito.
Miremos un poco más lejos: el Sol. La luz del Sol demora cerca de 8 minutos y 16 segundos en llegar a tus ojos acá en la Tierra. En otras palabras, ese rayo de luz que te llega en las mañanas, en realidad salió 8 minutos y 16 segundos antes de que tú lo sintieras. Por lo que si el Sol llegara a explotar, ¡nos enteraríamos 8 minutos y 16 segundos después de dicho evento1!
Podemos irnos más lejos aún: mientras más distante está un objeto, con más retardo lo observamos: al mirar una estrella en la noche como, por ejemplo, próxima Centauri que se encuentra a 4.2 años luz, en realidad estamos observando luz que salió de esta estrella hace 4.2 años atrás. Es decir, si en este instante próxima Centauri explotara, nos enteraríamos en 4.2 años más. Todo esto de poder observar objetos muy en el pasado es magnífico para la astronomía: significa que, por ejemplo, podemos estudiar objetos que se formaron en etapas tempranas del universo simplemente buscando objetos que estén muy distantes (como cúmulos de galaxias, por ejemplo). Aún así, todo lo anterior no deja de ser paradójico para nuestras vidas: ¿qué es realmente entonces la “realidad que observamos”?
La realidad que observamos es, entonces, tal como lo sugería el autor de la pregunta, distinta a la realidad “inmediata” que todos tienen en mente: todo lo observamos retardado, toda la información nos llega con retraso y secuencialmente. De esa manera, todo lo que miramos a nuestro alrededor es en realidad el pasado; ¡incluso nuestros sentidos viven en el pasado! Recuerden que sentimos mediante impulsos eléctricos que, en el mejor de los casos, se transmiten a velocidades cercanas a la de la luz): esa es nuestra realidad que, si bien no la podamos percibir directamente debido a que la diferencia entre los tiempos de cada evento que “recibimos” (un auto que pasa afuera de nuestra casa, leer una nueva palabra de esta columna o la luz que nos llega del sol o lámpara que nos permite leer) es muy pequeña, es un hecho: ¡somos esclavos del pasado sin darnos cuenta!
1 Lo más genial es que no sólo la luz se transmite a la velocidad de la luz. La gravedad, al parecer, también se transmite a la misma velocidad según la Teoría General de la Relatividad de Einstein.
*Néstor Espinoza – Astrónomo (PUC), Candidato a Doctor en Astrofísica (PUC) e Investigador del Instituto Milenio de Astrofísica (MAS) – @nespinozap