LUZ Y SONIDO

LUZ Y SONIDO

El infinito silencio del espacio: ¿por qué podemos ver pero no oír en el vacío?

La luz y el sonido son ondas, pero de distinta naturaleza. Una es una onda de presión y otra es una onda electromagnética. Una necesita un medio para propagarse y la otra no.

El astronauta canadiense Chris Hadfield en un paseo especial durante la mission STS-100 en 2001.
El astronauta canadiense Chris Hadfield en un paseo especial durante la mission STS-100 en 2001. | NASA

Antonio Pérez Verde | @aperezverde | Madrid | 02/10/2017

Hoy os voy a proponer un sencillo experimento: dirígete a la persona que más cerca tengas y pon tu cara a unos 50 centímetros de su oreja. Toma aire y… ¡grita todo lo fuerte que puedas! Por la cara que ha puesto la otra persona imagino que te ha escuchado, ¿verdad?

Cambiemos las condiciones de contorno del experimento. Llévate a esa persona de viaje a Baikonur (Kazajistán) y pregunta a algún lugareño por el cosmódromo. Cuando llegues, súbete a una Soyuz y viaja hasta la Estación Espacial Internacional. Una vez allí, pídele al comandante que te deje dos trajes de astronauta. Uno para ti y otro para tu compañero, porque queréis realizar una actividad extravehicular (EVA), es decir, un paseo espacial.

Colócate a unos 50 centímetros de la oreja de tu compañero aunque, muy importante, sin que vuestros cascos estén en contacto. Pídele a tu compañero que apague el transmisor de su casco. A continuación apaga el tuyo. Y ahora sí: toma aire y… ¡grita todo lo fuerte que puedas! Tu compañero lo único que verá será a ti con la boca abierta. Silencio absoluto. Por el contrario, tú sí que escucharás tu grito, y seguramente sientas lo mismo que sintió tu compañero cuando casi le dejas sordo la vez anterior.

Vale, la primera parte del experimento es factible -aunque vuestra amistad peligre-, pero la segunda es más complicada. Así pues, toca explicar el porqué.

Ondas de presión y ondas electromagnéticas

¿Por qué sucede esto? Sencillo: el sonido no se propaga en el vacío porque es una onda de presión. Es decir, el sonido no es ni más ni menos que variaciones en la presión de un medio líquido, sólido o gaseoso. Su velocidad de propagación y su atenuación dependen de varios parámetros. Por ejemplo, en el aire el sonido se propaga a 1.235 km/h, en el agua del mar lo hace a unos 5.400 km/h y en el acero lo hace a la nada despreciable cifra de 21.600 km/h.

Parece poco intuitivo que el sonido no solo se propague por medios sólidos, sino que además lo haga a una velocidad mayor que en el aire. Es más, en los sólidos suele tener una menor atenuación. La demostración es muy sencilla: si os situáis en la puerta de vuestra casa y la golpeáis como para llamar a ella, podréis escuchar el sonido que produce. Ahora bien, pegad la oreja a la puerta y volved a llamar. Veréis el resultado.

Por el contrario, la luz no necesita un medio para propagarse. Y menos mal... porque si no, la luz del Sol no nos llegaría y tendríamos un pequeño problema, ¿no? A diferencia de las ondas de presión, la luz es una onda electromagnética -al igual que las ondas de radio, los rayos X o las microondas-. Y su velocidad es sustancialmente mayor que la del sonido: 1.079 millones de km/h en el vacío.

Si gritáramos lo suficientemente fuerte como para que nuestra voz diese una vuelta a la Tierra, tardaría 10 horas y 20 minutos. Sin embargo, y desobedeciendo las teorías de Einstein, si un rayo de luz diese una vuelta a la Tierra tardaría en dar una vuelta sólo 0,04 segundos.

Este es el motivo por el que cuando enviamos señales al rover Curiosity no le llegan instantáneamente, sino que tienen que viajar a la velocidad de la luz hasta Marte. Si ahora le enviamos un “buenos días” tardaría 21 minutos en llegar. Y si nos responde al saludo, por ejemplo con un “¿qué tal?”, nos llegaría 42 minutos después de haber enviado nuestro mensaje. Una comunicación muy poco fluida...

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