Fisica doppler

El efecto Doppler y el origen del universo
¿Cómo pueden estar relacionados un efecto tan sencillo como el de Doppler con una teoría tan importante como el origen del universo? Pues, aunque parezca mentira, ese efecto fue determinante para formular la teoría del Big Bang. El efecto Doppler fue algo de vital importancia en este tipo de descubrimientos relacionados con la expansión del universo ysu continuo movimiento.

Muy a menudo, teorías como la del Big Bang necesitan el apoyo de otras, como la del efecto Doppler, para confirmarse y apoyarse en bases científicas. Hoy contaremos esa historia, y explicaremos la importancia de ese descubrimiento.

Pero antes de nada, ¿qué es ese efecto Doppler del que tanto hablamos? Empecemos por el principio.

El efecto Doppler

El 29 denoviembre de 1803 nacía en el seno de una familia de albañiles un chico llamado Christian Andreas Doppler. Su familia no vivía mal, gracias al trabajo de sus padres como albañiles tenían una lujosa casa y el pequeño Christian tenía un puesto asegurado como futuro albañil. Pero Christian siempre había tenido diversos problemas de salud y enseguida se dieron cuenta de que no iba a poder continuar latradición familiar. Así que empezó a estudiar física y matemáticas en la universidad, materias que pronto convertiría en su pasión y trabajo.

Pero si por algo recordamos a este famoso físico es por su mayor descubrimiento, el efecto Doppler. En realidad es algo muy sencillo y fácil de explicar. Pongamos el ejemplo de una ambulancia que se mueve a través de una carretera. Nosotros estamos parados yvemos cómo se acerca, pasa por delante de nosotros, y después se aleja. ¿Qué oímos?

Según se va a acercando a nosotros, la sirena será cada vez más aguda, mientras que cuando empieza a alejarse pasa a producir un sonido cada vez más grave. Esto es el efecto Doppler. Cuando la fuente del sonido (en este caso la ambulancia) se mueve respecto al receptor (en el ejemplo, nosotros mismos), seproducirá un cambio de frecuencias en las ondas sonoras.

En la imagen que veis sobre estas líneas, el receptor es el micrófono y las fuentes son las sirenas de los coches de policía. Cuando el coche naranja se acerca hacia el micrófono, la frecuencia sonora que queda grabada es más grande de lo normal, es como si las ondas sonoras vinieran "comprimidas". Según se va alejando, la frecuencia disminuye yal micrófono le llegan unas ondas sonoras más "alargadas" que la original. Es decir, un coche en movimiento produciría un frente de ondas comprimidas por delante y un frente de ondas expandidas por detrás.

Como el oído humano trata a las altas frecuencias como sonidos agudos y a las bajas frecuencias como sonidos graves, llegamos a la solución de porqué se produce un sonido agudo y después unograve. Por supuesto, para que se produzca este efecto, el coche debe de ir a una velocidad considerable. Si se encuentra parado, no se nota ninguna variación en la frecuencia sonora, es necesario aumentar la velocidad.

Pero el efecto Doppler no se queda ahí. Por ejemplo, podemos aplicarlo a la luz, ya que también se comporta como onda. El problema es que se necesitan velocidades mucho mayoresque las que puede alcanzar un coche, en la vida cotidiana no podemos ver ese tipo de variaciones con facilidad.

Si nos fijamos en el dibujo superior, podemos sacar en claro que cuando una fuente de luz (pongamos como ejemplo una estrella) se aleja a grandes velocidades de un receptor (en este caso, el hombre que la mira fijamente), la luz se desplaza en ondas más largas. Si la fuente de luz seestá acercando en vez de alejarse, la luz se desplaza en ondas más cortas. Como habréis comprobado, es algo similar a lo que ocurría con el sonido.

Pero, ¿cuál es la consecuencia de que la luz se desplace en ondas cortas o largas? Sencillamente, varía el color del espectro luminoso. Si la luz se desplaza en forma de ondas cortas, se produce un corrimiento al azul; y si se desplaza en forma de...