Si enciendes una bombilla en una habitación, su luz tiene un alcance visible. Entonces, ¿qué hay de la luz del sol? ¿Se ilumina más en Mercurio y menos en Plutón? ¿Y qué pasa con los planetas que no están en el Sistema Solar?
La luz es energía electromagnética transmitida por fotones. Los fotones viajan en línea recta a aproximadamente 300 000 000 m/s. No pierden energía mientras viajan, por lo que pueden viajar indefinidamente, solo cediendo su energía al interactuar con algo. Si ocurre tal interacción, el fotón es absorbido y ese algo puede emitir un nuevo fotón, dependiendo de las circunstancias de la interacción. El punto clave aquí es: a menos que algo se interponga en el camino, la luz viaja indefinidamente y sin pérdida hasta que golpea algo.
Una fuente puntual (más una abstracción que una realidad) irradia una determinada cantidad de potencia (energía por unidad de tiempo) por igual en todas las direcciones. A cierta distancia de la fuente puntual (podemos pensar en una capa esférica a su alrededor), esa potencia se distribuirá uniformemente sobre el área de esa capa, por lo que tenemos potencia por unidad de área. Si duplica la distancia (el radio del caparazón), el área aumenta 4 veces (matemáticas/geometría), por lo que la potencia por unidad de área es solo un cuarto (conocida como la ley del "cuadrado inverso"). Tenga en cuenta que no estamos hablando de una pérdida de energía con la distancia, solo de un "adelgazamiento" porque se distribuye sobre una superficie cada vez mayor. Tenga en cuenta también que la potencia por unidad de área en realidad nunca llega a cero, sino que se acerca a él desapareciendo con una distancia extrema.
El Sol es una enorme bola de gas candente. Si está realmente cerca de él, no parece una fuente puntual; parece una gran pared de luz. Pero tiene un tamaño finito, alrededor de un millón de millas de diámetro. Si te alejas lo suficiente, digamos cien millones de millas (aproximadamente lo lejos que estamos de él), comienza a verse como una fuente puntual, por lo que cuanto más te alejas, más delgada se propaga la luz del sol, por lo que se atenúa. parece. Debido a que la luz puede potencialmente viajar una distancia infinita, no hay "alcance". Llegará un punto en el que ya no tendrá importancia, pero ese punto es subjetivo.
Entonces, debido a la ley del inverso del cuadrado, cae más luz por unidad de área sobre Mercurio que sobre Plutón, y mucha menos sobre objetos fuera de nuestro sistema solar. Si está lo suficientemente lejos, será muy poco para medir con cualquier instrumento práctico, pero nunca será cero.
La bombilla de tu habitación en realidad no tiene "alcance"; su luz también puede continuar para siempre. Solo percibimos un rango limitado debido a los límites de nuestra percepción en relación con la cantidad de luz que se emite.
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