EL EFECTO DOPPLER

        En 1923 el astrónomo norteamericano Edwin Hubble (como el telescopio espacial, que en su honor lleva su nombre) analizó la luz emitida por las galaxias, y la contrastó con la radiación generada por los mismos átomos en reposo, en laboratorios en la Tierra.

        Se quedó alucinado cuando comprobó que la longitud de onda de la luz emitida por los átomos de las galaxias era más larga de lo normal, entendiendo por normal la medida que tienen esas longitudes en átomos en reposo y en la Tierra.

        El descubrimiento final consistía en decir que la luz procedente de las galaxias se desplazaba hacia el rojo. Pero ¿qué significa lo de desplazarse hacia el rojo?

        Intentaremos explicar el efecto doppler empezando por decir que es algo que ocurre con todo tipo de ondas, y para comprenderlo mejor empezaremos por explicar cómo funciona este efecto las ondas sonoras.

DE CEBOLLAS, ONDAS Y MOTOS

        Cuando un objeto emite ondas, en este caso serían de ondas sonoras, éstas están alrededor del objeto que las ha emitido, en todas direcciones y con la misma intensidad.

        Si sirve de ejemplo sería algo parecido a las capas de una cebolla, que entre capa y capa, hubiera una determinada “distancia” de longitud de onda.

        Con el sonido ocurre que según las ondas se van alejando del foco emisor, van perdiendo intensidad, se van distorsionando, sufren interferencias, y llega un momento en que pierden tanta “fuerza” que desaparecen.

        Pero con la luz esto no ocurre. La luz viaja en el espacio sin alterarse, y eso está muy bien, porque aunque la fuente emisora de radiación esté muy lejos de nosotros, puede llegar hasta aquí, que la estamos esperando con los brazos abiertos para estudiarla, descomponerla, analizarla y hacerle todo tipo de “perrerías”, ya que es el único “libro” que tenemos para estudiar el Universo y tenemos que aprovecharnos de lo que esté en nuestra mano.

        Podría decirse que casi únicamente estudiando la luz que nos regalan las estrellas y galaxias sabemos lo que sabemos hoy del cosmos, “asinque” fijarse bien si es importante el estudio de la luz.

        ¿Por dónde íbamos? ...
         ¡Ah sí!, por lo de las ondas sonoras y el efecto doppler, ¡seguimos!.

        Como íbamos diciendo, las ondas sonoras se mueven con la misma longitud de onda en todas direcciones, pero con una condición, y es que el objeto emisor de la onda en cuestión esté parado, porque si está en movimiento entonces es cuando se produce el efecto doppler.

        Con el objeto en movimiento ocurre lo siguiente:

        Si os habéis fijado alguna vez cuando váis en coche y miráis por el espejo retrovisor, y observáis en el espejo una moto que viene por detrás de vosotros “espoleta en llamas”, o sea, a toda velocidad. A lo mejor os habéis fijado en que a la moto se la ve, pero ¡no se la oye! ¿Y por que? Si la llevamos pegada al culo!

        Pues porque las ondas que antes hemos dicho que estaban en forma de capas de cebolla, las lleva el de la moto apretadas delante del casco, o sea, con las longitudes de onda más juntas, y por lo tanto más cortas de lo que deberían medir si la moto estuviese parada en un semáforo.

        La moto al moverse hacia delante va comprimiendo las “capas de cebolla”, y las ondas al tener menor longitud y ser más cortas, suenan más agudas, y por eso cuando la moto nos adelanta rápidamente suena mas o menos así: “ iiiiuuuuoooooooooooooooooo” O sea, al principio agudo, y luego sonido grave y prolongado.

        La parte final del sonido, justo después de que nos pegue la pasada la moto (que por cierto, menudo susto que nos dan algunas veces), el sonido de cola, como decía, suena mucho más grave, y es debido a que tiene una longitud de onda más larga (característica de sonido grave).

MISMO NÚMERO DE ONDAS, DIFERENTES LONGITUDES

        No se si me explico, todo lo que antes era que las ondas iban apretadas delante de la moto (sonido corto y agudo), ahora, cuando la moto nos ha adelantado y la escuchamos “de espaldas”, las ondas van más “desparramadas” de lo que deberían, como si las llevara el motorista “a la rastra” (sonido largo y grave).

        Por lo tanto, queda claro que las ondas de sonido también llegan a nosotros cuando el motorista nos ha adelantado, la moto emite ondas “de espaldas” a la moto, y de cara a nosotros, que miramos en esa dirección, mientras le vemos alejarse, y el sonido, cada vez es más grave hasta que se pierde.

        El número de “capas de cebolla” (ondas) que lleva alrededor la moto es el mismo por delante que por detrás, pero como las de delante están más comprimidas pues ocupan menos espacio que las que lleva “a rebufo” (como los ciclistas).

        ¡¡Pues eso es el efecto doppler!!

        Y a lo que íbamos, con la luz pasa lo mismo que con el sonido de la moto, cuando se dice que el espectro electromagnético se desplaza hacia el rojo, quiere decirse que igual que oíamos alejarse al motorista de espaldas con el sonido grave (ondas de mayor longitud de onda), pues a la luz emitida por las estrellas y galaxias les pasa lo mismo que a la moto.

        Al comparar la longitud de onda de la luz que emiten los átomos que están en las galaxias con los átomos que están en la Tierra (que no se mueven), comprobamos que las “capas de cebolla” de las galaxias, o sea, las longitudes de onda, son más largas de lo que deberían ser.

        De esto se deduce que las estamos viendo alejarse de espaldas “como una moto”, igual que ellas nos verían alejarnos a nosotros, y es curioso, pero puede demostrarse que la velocidad de alejamiento no es igual para todas, sino que varía con la distancia. A mayor distancia, mayor velocidad de escape.

UN DNI SIDERAL

        Las longitudes de onda que emiten los átomos son como huellas dactilares que tiene cada uno, porque todos son diferentes y, por lo tanto, también es diferente su huella electromagnética.

        Los átomos de hidrógeno tienen una determinada longitud de onda, los de helio otra, los de oxígeno otra distinta, y así todos los elementos químicos son detectables desde tan lejos sin tocarlos, sólo apuntando hacia ellos con un radiotelescopio y analizando su luz.

        Igual la diferencia de los colores que vemos, que forman parte de la luz visible, y son la porción de frecuencias dentro de todo el espectro electromagnético que nuestro ojo puede “descodificar” y convierte en colores.

        Las ondas de luz visible más apretadas y de menor longitud de onda nos harían ver el color azul, y pasando por todos los colores del arco iris llegaríamos a las más anchas y de mayor longitud de onda, que nos “descodificaría” nuestro cerebro diciendo que estamos viendo algo que es de color rojo.

        Por eso se dice que las galaxias se alejan, porque se desplazan hacia el rojo, o sea, hacia la longitud de onda más ancha de lo que debería tener. En una palabra, hacia la parte de las ondas donde están las que nos dan el color rojo.

        Así fue como Edwin Hubble se dio cuenta de que las estrellas y galaxias se alejaban. Hasta entonces, me temo que nos comía la ignorancia aún más que ahora.

Aristasco de Santos suponía que los cielos permanecían inmóviles y que la Tierra se mueve siguiendo un circulo inclinado, a la par que gira alrededor de su eje. ARQUÍMEDES (212 a.C.)

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