¿Puedes ver el inicio y el final de un haz de luz que pasa en la distancia?


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Esta pregunta se me ocurrió cuando vi una película de ciencia ficción donde dispararon con pistolas láser y claramente se podían ver los rayos de luz que viajaban desde el tirador hasta el objetivo. Tonterías, por supuesto, la realidad es mucho más aburrida.

Pero me preguntaba si solo necesitarías más distancia:

  • Dado un haz de luz limitado que viaja de A a B, donde "limitado" significa que hay un inicio y / o final de la fuente de emisión que causa ese haz.
  • Dada suficiente distancia de nosotros a A, B y la línea entre ellos
  • Y agregue algún tipo de humo nebular entre lo suficiente como para dispersar tanta luz como sea necesario para que podamos verla aquí, pero no tanto para evitar que llegue a B.

¿No podríamos observar el inicio y / o el final de ese haz de luz, que progresa en su camino de A a B, como un rastro de chorro en el cielo?

Si es posible, ¿dónde se puede observar esto? ¿O las leyes de la física prohíben tal cosa?


¿Te refieres a una explosión de rayos gamma (GRB)?
LaserYeti

Respuestas:


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Nada prohíbe esto, y en realidad se observa astronómicamente. Necesita una fuente de luz muy brillante: como una supernova (que no es un rayo, pero que se irradia en todas las direcciones) y distancias muy grandes. El destello de luz se puede ver extendiéndose desde la supernova en un círculo, ya que ilumina el polvo y el gas expulsado por la estrella progenitora de la supernova en los años anteriores.

El efecto se conoce como eco de luz. Con el tiempo, los "haces" de luz se mueven más hacia afuera, por lo que el eco se amplía, como se muestra en esta serie de imágenes (desde un telescopio australiano, por lo que debe leer desde abajo hacia arriba, 507 días significa 507 días después de la supernova en 1987 .) Para la escala, 5 minutos de arco son bastante pequeños: la luna es de unos 30 minutos de arco. fuente

ingrese la descripción de la imagen aquí


Bien pensado, sin embargo, nada sobre una cáscara esférica se asemeja a un "rayo" como lo describe el OP
LaserYeti

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@LaserYeti Tengo que estar en desacuerdo con usted, no hay una diferencia real para el propósito de la pregunta. Si queremos considerar solo una determinada dirección, podríamos considerar solo un sector de la cubierta esférica, pero no parece que valga la pena hacer la distinción.
John Davis

@JohnDavis, dado que la pregunta original es "¿No podríamos observar el inicio y / o el final de ese haz de luz, progresando en su camino de A a B, como un rastro de chorro en el cielo?", Voy a di que lo hace.
LaserYeti

@LaserYeti y ¿cuál es la diferencia fundamental?
John Davis

2
@RobJeffries El punto clave es que debería haber un "inicio y / o final de la fuente de emisión", explícitamente no un haz continuo. Al leer la pregunta, creo que la forma de la emisión no es clave, sino la naturaleza del "pulso" de la misma, de modo que se puede ver un claro borde delantero y trasero de la luz.
James K

8

¿Qué, así? Los chorros astrofísicos resueltos no son inusuales. En este ejemplo, que muestra la región cerca del centro del núcleo galáctico activo de M87, las partículas relativistas se emiten en un haz colimado desde el agujero negro central. Las partículas producen radiación e interactúan con el material para producir más radiación.

Mientras se origina en un chorro de partículas, ciertamente hay un intenso haz de radiación emitido a lo largo del camino que puedes ver.

Jet de M87


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No veo nada en esta imagen en relación con la pregunta ... que pregunta si la realidad es conforme con ver esos guerra de las galaxias como rayos láser a una distancia suficiente ...
AnoE

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@AnoE Esto es astronomía SE. Si la pregunta no es pedir ejemplos astronómicos de casos en los que uno pueda ver el principio y el final de un haz que va de A a B (en este caso, lo que ve traza la trayectoria del haz de radiación sincrotrón, aunque no es el final) , entonces está fuera de tema y sería mejor en Física SE.
Rob Jeffries

Es cierto, @RobJeffries.
AnoE


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Creo que el problema / disputa en todas las respuestas (y la razón por la que la pregunta es interesante) es el tema de ver la luz. Estoy bastante seguro de que solo puede ver lo que se refleja hacia usted, por lo que si la luz pasa a través del espacio completamente vacío (y no apunta hacia usted), entonces no puede verlo en absoluto.

Si pasara por un área llena de polvo, asteroides u otros objetos, entonces puede ver la luz tal como se refleja en esos objetos, y en este caso, obviamente, vería su progreso.

Quizás en el caso del arma láser podría vaporizar todo el polvo / material con el que se encuentra, lo que en realidad podría generar un efecto visual realmente genial.


Por supuesto. ¿Quién pensó lo contrario? No es el OP (ver tercer punto).
Rob Jeffries

Tienes razón, pero la respuesta parece bastante obvia.
Bill K
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