Creo que esta pregunta refleja una confusión semántica común que vale la pena explorar. También creo que las respuestas dadas hasta ahora no reconocen ni exploran algunos aspectos más profundos del fenómeno que toca la pregunta. El enfoque en los detalles que siguen puede retrasar a algunos lectores, pero, si no lo hace, si se mantiene fiel a él, descubrirá cuán pernicioso puede ser el abuso de términos que de otro modo serían técnicamente precisos.
Comencemos con la palabra “ola”. Cuando ves una “ola” en un cuerpo de agua, puedes señalarla y pensar “mirar la ola” y si sigues mirándola, de alguna manera no te molesta el hecho de que está cambiando sutilmente de forma e involucra progresivamente diferentes elementos del medio acuático. Entonces, ¿qué fue exactamente lo que llamaste una ola? ¿Fue lo primero que te llamó la atención? ¿La palabra “ola” implicaba naturalmente que lo que usted llamó “la ola” cambió sus partes constituyentes con el tiempo? ¿Fue la misma “ola” diez segundos después?
Ahora piense en la palabra “sonido”. Oye el “sonido” de un tambor, pero a diferencia de la experiencia visual de ver una forma de onda en el océano, no ve la onda asociada con ese sonido: la experimenta utilizando sus sentidos auditivos. – y recuerde que alguien dijo, o usted lee, que el sonido es un fenómeno de onda. ¿Es correcto decir que “el sonido es una onda?” El sonido es una experiencia sensual. El movimiento subyacente de las moléculas en el medio circundante se puede modelar matemáticamente como una onda, pero es una confusión semántica llamar sonido una “onda”. Está más cerca de la realidad decir que el movimiento oscilatorio del aire, o en el caso de los sólidos o líquidos, el movimiento de los componentes de esos ambientes, es de alguna manera como una onda.
Vamos a probar “light” y ver qué tan lejos llegamos. Científicamente, la luz es una energía electromagnética que se puede determinar que involucra una interacción intrigante entre los “campos” magnéticos eléctricos y los que varían en el tiempo, lo que hace que surja la cuestión de si entendemos completamente lo que queremos decir cuando usamos el término “campo”. Lo que de hecho queremos decir con “campo” en este contexto depende de cuánto entendemos el fenómeno eléctrico y magnético básico. Si entendemos mucho, sabemos que algunas de las ecuaciones de Maxwell pueden resolverse simultáneamente para obtener una solución que tenga algunas de las mismas características que las ondas de agua y las ondas de sonido, etc. Y ni siquiera me he metido en los aspectos mecánicos cuánticos de las ondas electromagnéticas que implican su cuantificación en fotones.
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Con esa larga introducción, quiero hacer algunas declaraciones técnicamente claras y consistentes que solucionarán todo lo anterior. Luego diré algo que NO está implícito en nada de lo que está arriba para mostrar que las ondas electromagnéticas podrían no ser tan distintas de las ondas de sonido y de agua como lo sugieren las respuestas anteriores.
El término “onda” se refiere técnicamente a una categoría particular de soluciones a ecuaciones diferenciales que, a su vez, describen la física de una clase de fenómenos. Por “física” de la situación, lo que se quiere decir es que, al usar las llamadas leyes de la física y cierta comprensión física de los componentes involucrados, podemos usar matemáticas inteligentes para escribir un conjunto de expresiones matemáticas sobre cómo interactúan las partes de los fenómenos. entre sí con el tiempo. Luego, utilizamos estas ecuaciones para obtener un resultado matemático que, cuando se examina, se parece a … bueno, muchas otras soluciones a los fenómenos que tienen las características reveladoras de a – bueno, una “onda”.
Si todavía estás leyendo todo esto, siento tu dolor. Sin embargo, lo que estoy haciendo es realmente muy significativo al final:
(1) Estoy transmitiendo que el término “onda” en realidad es una abreviatura de un resultado matemático que describe la oscilación y la propagación: “algo”. Ese “algo” a veces se llama “la onda”, y si tenemos una impresión visual Creo que en realidad estamos “viendo” una ola. En verdad, estamos viendo algo cuya descripción matemática detallada está incorporada por una ecuación “dinámica” que reconocemos como idéntica o similar a las ecuaciones dinámicas de otros fenómenos que hemos llegado a aprender como “ondas”. Para un físico, ” onda ”es generalmente una abreviatura de“ ecuación de onda ”, que es una ecuación que varía en el tiempo con características típicas, que se revisa a continuación.
(2) Los fenómenos de onda pueden ser más complicados que las ondas armónicas simples, como las provocadas al arrancar una cuerda enseñada. Las olas de agua, por ejemplo, son bastante complicadas en detalle. Sin embargo, de lo que ya he dicho, varias cosas se destacan en todos los casos: (a) algo está cambiando en el tiempo a una frecuencia constante o algo variable en el tiempo y (b) en un dominio abierto, es decir, no está limitado a un límite de límite rígido hasta qué punto se puede observar su efecto: los fenómenos se propagan en el sentido de que con el tiempo, la perturbación creada se propaga o “viaja”. Esa propagación a menudo tiene una velocidad característica, aunque en algunas situaciones físicas esta velocidad no es constante. Para las “ondas” electromagnéticas, la velocidad es rígidamente constante en un “vacío”, pero dentro del vidrio u otros materiales transparentes, parece haber una reducción en la velocidad que es realmente un retraso causado por la regeneración de fotones electromagnéticos como fenómenos electromagnéticos progresivamente Interactúa con los átomos y electrones en el material translúcido. (c) Dado que el “fenómeno de la onda” implica la oscilación, el seguimiento de sus oscilaciones produce la observación de que las cosas se repiten dentro de una distancia fija o que varía lentamente y, por lo tanto, existe una distancia estable entre repeticiones que se denomina, adecuadamente, la “longitud de onda”.
He mirado las olas de ambos lados ahora, de adentro y afuera y todavía de alguna manera, las ilusiones de sus olas recuerdo … Realmente no conozco las olas en absoluto. Sin embargo, sí sé qué es una ecuación de onda.
Termino con algo que me hace pensar un poco.
No tome la idea de un “vacío” demasiado en serio. La mecánica cuántica nos ha enseñado que lo que denominamos al azar “vacío” en realidad contiene una cantidad considerable de energía. Esto a veces se denomina energía de punto cero. Este llamado “vacío” está lleno de actividad. Las partículas están apareciendo y luego desaparecen. Estas se llaman “partículas virtuales” pero no se dejan engañar por esa terminología. Estos tipos virtuales son responsables de las fuerzas entre otras partículas.
Enfrentamos el “vacío” cuando comenzamos a hablar de “ondas electromagnéticas” y describimos sus componentes como campos eléctricos y magnéticos que varían con el tiempo. Una visión más sofisticada es que lo que llamamos campos eléctricos y campos magnéticos son en realidad variaciones en un solo fenómeno modelado como un solo tensor electromagnético. Cuando observamos una manifestación del tensor electromagnético, los componentes de ese tensor se ven como campos eléctricos o magnéticos de acuerdo con lo que es nuestra velocidad relativa.
Bueno, si el vacío está lleno de energía, uno puede imaginar que el espacio-tiempo no está realmente vacío. Tiene algo de “estructura” y está lleno de energía de … algo. Tal vez, la realidad subyacente es que nuestros campos E y M son en realidad manifestaciones de las perturbaciones de una “sustancia” (o sustancias) en el llamado vacío. Tal vez la propagación de energía electromagnética es en realidad un reflejo de “algo” en el vacío. movimiento – algo así como propagación de “sonido” soportada por gases.
Si esto suena exagerado, o simplemente demasiado esotérico y especulativo para pensar, considere que la Teoría Cuántica de Campos concibe a los fotones como perturbaciones de un campo subyacente. Échale un vistazo: https://en.wikipedia.org/wiki/Qu…
Tal vez “sonido” y “luz” tienen más en común de lo que sugieren las otras respuestas. Incluso podemos haber completado el círculo.
Gracias por leer todo el camino. Disfruté el ejercicio.
