Velocidad de la luz
La velocidad de la luz en el vacío es de 299 792 458 m/s y constituye el límite máximo de velocidad en el universo.
La velocidad de la luz en el vacío, representada por la letra c, vale exactamente 299 792 458 m/s, unos 300 000 km/s. Es una constante fundamental de la naturaleza y, según la relatividad, el límite máximo de velocidad al que puede viajar la información o cualquier objeto con masa en el universo.
¿Qué es la velocidad de la luz?
Es la rapidez con que se propagan en el vacío la luz y, en general, todas las ondas electromagnéticas: radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y gamma. Su valor no depende de la frecuencia ni del movimiento de la fuente ni del observador. Esta última propiedad, comprobada experimentalmente, es uno de los postulados de la teoría de la relatividad especial de Einstein (1905).
Desde 1983, el valor de c es exacto por definición: el metro se define como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299 792 458 s. Por eso ya no se mide c, sino que se mide la longitud a partir de ella.
Fórmula y valores
La relación entre longitud de onda, frecuencia y velocidad de cualquier onda electromagnética es:
Y Maxwell demostró en el siglo XIX que c procede de dos constantes eléctricas y magnéticas del vacío:
Esto fue un hallazgo clave: la luz es una onda electromagnética. Además, c aparece en la célebre ecuación E = m·c², que relaciona masa y energía.
Cómo se midió: breve historia
- Galileo (siglo XVII) intentó medirla con linternas entre colinas, sin éxito porque es demasiado rápida.
- Ole Rømer (1676) observó que los eclipses de las lunas de Júpiter se retrasaban cuando la Tierra se alejaba, y dedujo que la luz tarda un tiempo finito en viajar.
- James Bradley (1728) la estimó mediante la aberración de la luz de las estrellas.
- Fizeau (1849) hizo la primera medida terrestre con una rueda dentada, y Foucault (1862) la mejoró con espejos giratorios.
- Michelson la midió con precisión creciente a finales del siglo XIX y comienzos del XX; con Morley (1887) no detectó el supuesto “éter”.
La luz en otros medios
En un medio material la luz va más lenta que en el vacío. La relación se expresa con el índice de refracción n:
| Medio | Índice de refracción (n) | Velocidad aproximada |
|---|---|---|
| Vacío | 1 | 3,00 × 10⁸ m/s |
| Aire | 1,0003 | ≈ 3,00 × 10⁸ m/s |
| Agua | 1,33 | 2,26 × 10⁸ m/s |
| Vidrio común | ≈ 1,5 | 2,0 × 10⁸ m/s |
| Diamante | 2,42 | 1,24 × 10⁸ m/s |
Este cambio de velocidad es el origen de la refracción, que desvía la luz en lentes, gafas y prismas.
Consecuencias
- Límite cósmico: nada con masa puede alcanzar c; hacerlo exigiría energía infinita.
- Mirar lejos es mirar atrás en el tiempo: vemos el Sol como era hace unos 8 minutos, y las galaxias lejanas tal como eran hace miles de millones de años.
- Dilatación del tiempo y contracción de la longitud a velocidades cercanas a c.
- Tecnología: el GPS corrige efectos relativistas; las comunicaciones por satélite sufren un retraso inevitable; la fibra óptica transmite a una velocidad cercana a 2 × 10⁸ m/s.
Ejercicios resueltos
1. La distancia media Tierra-Sol es 1,496 × 10¹¹ m. ¿Cuánto tarda la luz solar en llegar? (c = 2,998 × 10⁸ m/s)
t = d/c = 1,496 × 10¹¹ / 2,998 × 10⁸ ≈ 499 s, unos 8 min y 19 s.
2. La Luna está a 384 400 km. ¿Cuánto tarda en llegar un rayo láser desde la Tierra?
t = 3,844 × 10⁸ / 2,998 × 10⁸ ≈ 1,28 s. El viaje de ida y vuelta dura unos 2,56 s.
3. ¿Cuál es la velocidad de la luz en el agua (n = 1,33)?
v = c/n = 3,00 × 10⁸ / 1,33 ≈ 2,26 × 10⁸ m/s.
4. Calcula la longitud de un año luz en metros. (1 año = 365,25 días)
1 año = 365,25 · 86 400 = 3,156 × 10⁷ s; d = c·t = 2,998 × 10⁸ · 3,156 × 10⁷ ≈ 9,46 × 10¹⁵ m.
¿Cuál es la velocidad de la luz?
299 792 458 m/s en el vacío, es decir, aproximadamente 300 000 km/s o 3 × 10⁸ m/s.
¿Se puede superar la velocidad de la luz?
Según la relatividad, ningún objeto con masa puede alcanzarla ni superarla. Algunos fenómenos, como la expansión del espacio, pueden separar objetos más rápido que c sin violar la teoría, porque no transportan información a través del espacio.
¿Por qué la letra c?
Suele atribuirse a la inicial del latín celeritas (rapidez), aunque históricamente se usó también para otras constantes.
¿Qué es un año luz?
Es la distancia que recorre la luz en el vacío durante un año: unos 9,46 billones de kilómetros. Es una medida de longitud, no de tiempo.
¿La luz siempre va a la misma velocidad?
En el vacío sí. En un medio material va más lenta, según su índice de refracción.
Referencias
- Einstein, A. “Zur Elektrodynamik bewegter Körper”, Annalen der Physik, 1905.
- Tipler, P. A. y Llewellyn, R. A. Física moderna. Reverté.
- Feynman, R. P. Lectures on Physics, vol. II. Addison-Wesley.
Para ampliar: espectro electromagnético, ondas y óptica.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Velocidad de la luz». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/fisica/velocidad-de-la-luz/
