La aberración de la luz

Actualización 08 de septiembre 2013

¿Cómo nos aparece la escena ante nosotros cuando nos movemos muy rápido ?
1) Todos hemos visto la lluvia que cae sobre nuestro parabrisas cuando nos movemos rápidamente. Este fenómeno óptico extraño nos hace creer que la lluvia cae en diagonal hacia nosotros, mientras que cae verticalmente. Más nos movemos rápidamente, más la lluvia cae "inclinada". En otras palabras, la dirección aparente de las gotas de agua depende de la velocidad. Para los que navegan en los veleros, el mismo fenómeno es observable, pero esta vez con el viento. Más el velero es rápido más los marineros tienen la impresión de ir contra el viento. En resumen, cuando no se mueve la lluvia cae verticalmente, la fuente de las gotas de agua está por encima de nuestra cabeza. Más se mueve rápidamente más la fuente de las gotas de agua se nos presenta en la dirección de nuestro movimiento, es decir ante de nosotros. Este fenómeno óptico que vemos para la lluvia, sucede también con el viento, más nuestro barco va rápido y más la dirección aparente del viento parece ser en la dirección de nuestro movimiento. Pues bien, este fenómeno óptico implicará también la luz. Además, es James Bradley (1693-1762) que tuvo la idea de aplicar este fenómeno a la luz después de un viaje en barco por el Támesis en compañía de un marinero que lo explica, el fenómeno. En 1725, estudiando las variaciones en la posición aparente de la estrella Draconis, Bradley entendió este fenómeno. Este fenómeno no intuitivo se llama la aberración de la luz. La aberración es el cambio de la dirección aparente de una señal cuando se mueve. Más vamos rápido, más el panorama parece recoger hacia adelante en el sentido de la marcha. Por el contrario, la vista trasera se ensancha. Si un observador viaja a la velocidad de la luz, tendrá la ilusión sorprendente ver a delante de él, todos los objetos, los que están en el frente, sino también los que están detrás.

Todos los objetos tienden a agruparse en la dirección a donde el observador se dirige. Este es el fenómeno de la aberración relativista de la luz.
2) Otro efecto se produce cuando nos movemos rápidamente es el efecto Doppler. Este efecto es bien conocido como todos hemos escuchado el sonido de una ambulancia que venía hacia nosotros y entonces se aleja. Cuando la ambulancia se acerca a nosotros el sonido de la sirena es más aguda cuando se aleja el sonido de la sirena es más grave. Este fenómeno también se aplica a las ondas de luz. Mientras que para el sonido es el tono que varía, para la luz es el color. Al acercarse a una fuente de luz, la longitud de onda se comprime y la fuente de luz se vuelve ligeramente azul. Cuando se aleja, la longitud de onda de la fuente de luz se extiende hacia el rojo, ligeramente se sonrojándose.
3) Otro efecto es además de los efectos anteriores, cuando nos movemos rápidamente. Con la velocidad de movimiento el flujo de luz aumentará en la misma manera que el flujo de un río cuando se mueve en el agua rápidamente. La aparente flujo del río parece más importante que a la parada. Cuando se mueve a una velocidad cercana a la de la luz, la cantidad de luz varía enormemente, convirtiéndose mayor delante de él, y menor por detrás. Hasta el punto de ver la luz totalmente saturada delante de él, y la oscuridad completa detrás.

N.B.: Entre la longitud de onda (λ) y frecuencia (ν) es la relación siguiente : ν = c / λ
ν = frecuencia de la onda en hertz
c = velocidad de la luz en el vacío en m / s
λ = longitud de onda en metro