En la Conferencia Generale des Poids et Mesures de 1983, la siguiente SI (Systeme International) se adoptó la siguiente definición de “contador”:
El medidor es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 / 299,792,458 de un segundo. Esto define la velocidad de la luz en el vacío para que sea exactamente 299,792,458 m / s.
Resolución 1 de la 17ª CGPM
Anteriormente, el medidor (longitud) y el segundo (tiempo) se han definido de varias maneras diferentes de acuerdo con las técnicas de medición de ese tiempo. En el siglo XII, el rey Enrique I de Inglaterra arregló el “patio” como la distancia desde su nariz hasta el pulgar de su brazo extendido. Hoy es de 36 pulgadas. Si miramos hacia atrás a 1939, un segundo se definió como 1 / 86,400 de un día solar promedio (el número de segundos en 24 horas), y el medidor como la distancia entre dos rasguños en una barra de aleación de platino-iridio que se mantuvo en un laboratorio en paris. Ahora sabemos que hay variaciones en la duración de un día solar promedio según lo medido por los relojes atómicos. El tiempo estándar se ajusta sumando o restando un segundo de salto de vez en cuando. También hay una desaceleración general de la rotación de la Tierra en aproximadamente 1 / 100,000 de segundo por año debido a las fuerzas de marea entre la Tierra, el Sol y la Luna. Es posible que haya variaciones aún mayores en la longitud o en el estándar del medidor debido a la contracción de los metales utilizados para la barra del medidor estándar. Debido a todas estas razones, la velocidad de la luz medida en “metros por segundo” fue cambiando lentamente de vez en cuando.
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Los franceses originaron el “metro” como una unidad de longitud en la década de 1790 y lo definieron como una décima millonésima parte de la distancia desde el ecuador hasta el polo norte a lo largo de un meridiano a través de París, es decir, 2.3522 ° de longitud este. Estaba representado por la distancia entre dos líneas grabadas en una barra de hierro mantenida en París hasta el día de hoy. La Oficina Internacional de Pesas y Medidas, creada en 1875, mejoró la barra con una nueva hecha de 90% de platino y 10% de aleación de iridio para reducir la contracción u otras variaciones.
En 1960, el medidor se redefinió con una medida más precisa, como 1,650,763.73 longitudes de onda de luz naranja-roja, en el vacío, producidas al quemar el elemento KRYPTON (Kr-86) . Más recientemente, en 1984, la Conferencia de Ginebra sobre Pesos y Medidas definió el medidor como la distancia que la luz recorre en el vacío en 1 / 299,792,458 segundos con el tiempo medido por un reloj atómico CESIUM-133 que emite pulsos de radiación a una velocidad muy rápida y regular. intervalos
De hecho, ninguna de las definiciones anteriores “modificó” la longitud del medidor, sino que simplemente permitió que esta longitud se duplicara con mayor precisión.
El medidor estándar
Estas frecuencias / longitudes de onda dependen principalmente de los valores de la constante de Planck , la carga electrónica y las masas de los electrones y nucleones, así como de la velocidad de la luz. Si estos valores cambian, no sería solo la velocidad de la luz la que se vio afectada. Cualquier cambio significativo alteraría las propiedades químicas y mecánicas de todas las sustancias. Además, la velocidad de la luz en sí cambiaría. Afortunadamente, existe una buena evidencia de observación que indica que esos parámetros no han cambiado durante la mayor parte de la vida del universo.
En respuesta a la segunda parte de su pregunta: De acuerdo con la teoría newtoniana, solo los objetos con masa podrían producir una fuerza gravitatoria entre sí. Por lo tanto, la fuerza de la gravedad no debe afectar a la luz. Pero Einstein descubrió que la situación era bastante diferente. Primero, descubrió que la gravedad no es una fuerza, y es solo una curva espacio-tiempo. Luego él teorizó que es la masa de un objeto que realmente curva el espacio-tiempo. Sabemos que cuanto más masivo es el objeto, más se deforma o curva el espacio alrededor del objeto, y más fuerte es el campo gravitatorio de un objeto. En otras palabras, las líneas rectas ya no son rectas si se exponen a un campo gravitatorio fuerte; En cambio, son curvas.
Como la luz normalmente viaja en una trayectoria en línea recta, la luz sigue una trayectoria curva si pasa a través de un campo gravitatorio fuerte. Esto es lo que se entiende por “espacio curvo”, y es por esto que la luz queda atrapada en un agujero negro. En 1919, un equipo liderado por Sir Arthur Eddington demostró la teoría de Einstein cuando observaron la inclinación de la luz de las estrellas cuando viajaba cerca del Sol. Esta fue la primera predicción exitosa de la Teoría General de la Relatividad de Einstein.
La velocidad y la dirección de los fotones no se ven afectadas por la gravedad. La luz viaja en línea recta. Sin embargo, cuando tenemos una gran masa (por ejemplo, una estrella), curva el espacio a su alrededor, por lo que el rayo de luz seguirá una línea recta en este espacio-tiempo curvo.