Varias formas de visualizar las velocidades de la luz y del sonido y otras curiosidades relacionadas

Por @Alvy — 5 de julio de 2022

Tanto el sonido como la luz son rápidos, muy rápidos. Pero es difícil hacerse exactamente una idea de cuán rápidos son a menos que se utilicen algunas comparaciones o se contemple el asunto desde una perspectiva un poco diferente. Justamente eso es lo que hizo la gente de Animations Xplained: un vídeo a modo de visualización de las velocidades de la luz y del sonido muy divulgativo y fácil de entender.

Por situarnos y para los tiquismiquis:

Velocidad del sonido: 340 m/s. O, más exactamente, 343,2 m/s en la atmósfera terrestre a 20 °C de temperatura y 50 % de humedad, al nivel del mar.
Velocidad de la luz: 300.000 km/s. O, exactamente, 299.792.458 m/s en el vacío.

Entre las formas fáciles y cotidianas de indagar sobre la velocidad del sonido están el eco que se produce en las montañas o grandes paredes sólidas si gritamos ¡ecooooo! o lo complicado que resulta ubicar un avión cuando pasa nuestras cabezas: el avión siempre está bastante por delante del lugar del que parece provenir el sonido: cuánto exactamente depende de lo lejos que esté de nosotros y de su velocidad. Para hacernos otra idea: dicen que si se disparara una bala entre los pilares del Golden Gate el sonido tardaría casi 4 segundos en atravesar los 1.280 metros de separación; la bala física en cambio podría tardar entre 1 y algo más de 4 segundos dependiendo de se utilizara un potente rifle (supersónico) o una pequeña pistola (subsónica).

La otra visualización se refiere a la velocidad de la luz cuando viaja entre la Tierra y al Luna. como casualmente la distancia son unos 384.000 km, la luz tarda algo más de un segundo en ir de un cuerpo celeste al otro (1,28 s más exactamente). En cambio hasta el Sol necesita algo más de 8 minutos. Así que si el Sol desapareciera de repente por arte de magia, no tendríamos forma de saberlo hasta 8 minutos después de que hubiera sucedido realmente.

Otras velocidades de las que no se habla en el vídeo pero también son muy curiosas, ya que estamos con el tema, son:

La velocidad de la luz en el aire, 299.708 km/s.
La velocidad de la luz en la agua, 224.902 km/s.
La velocidad de la electricidad, que depende de cómo se defina, y sobre todo del tipo de materiales conductores, pero que suele estar entre el 50 y el 99% de la velocidad de la luz.
La velocidad de la luz en la fibra óptica, 204.218 km/s, lo cual tiene su ciencia y su ingeniería y es de lo que depende el tiempo de respuesta y la latencia (retardos) y que viene ser del orden de 1 ms por cada 100 km; esto es, 200 ms o 0,2 segundos para recorrer los 20.000 km que hay hasta las antípodas.
La velocidad de la radiación electromagnética de los electrones cargados en el agua que es mayor que la velocidad de la luz en el agua, produciendo la radiación de Cherenkov.
La velocidad de la fuerza/movimiento a través de los objetos sólidos (ej: el impacto de un martillo en el extremo de una barra de hierro), que se puede comprobar experimentalmente que es como máximo la velocidad del sonido a través del material del objeto (y varía según su composición y densidad), porque esa fuerza se propaga mediante ondas sónicas.
La velocidad de la oscuridad Hmmm.
La velocidad de la gravedad, que es igual a la velocidad de la luz. De hecho en el ejemplo que heos comentado de «si el Sol desapareciera como por arte de magia…» además de no verlo al instante porque la luz tardaría 8 minutos en llegar, nuestro planeta seguiría orbitando dando vueltas en su trayectoria elíptica hasta que a los 8 minutos y pico los efectos de la gravedad del Sol dejaran de sentirse.