magnitud

radio

La distancia desde el centro de un objeto esférico hasta su superficie o límite.
6 artículos relacionados · 6 fórmulas

Descripción

El radio es la distancia desde el centro de un objeto esférico hasta su superficie o límite. En física, el concepto de radio aparece en innumerables contextos: desde el radio de un átomo (alrededor de 0,1 nanómetros) hasta el radio del horizonte de sucesos de un agujero negro (el radio de Schwarzschild). Es un parámetro geométrico fundamental que determina propiedades como el volumen, el área superficial y la atracción gravitatoria. En los títulos dados, no se menciona un uso específico, pero el concepto es omnipresente al describir el tamaño de partículas, órbitas, lentes y detectores.

Historia

El concepto de radio se remonta a la geometría antigua, con Euclides definiendo el círculo por su radio alrededor del 300 a.C. El radio de Bohr fue introducido por Niels Bohr en 1913 en su modelo del átomo de hidrógeno. El radio de Schwarzschild fue derivado por Karl Schwarzschild en 1916 a partir de las ecuaciones de campo de Einstein.

Cómo funciona

El radio se define como la mitad del diámetro de una esfera o círculo. En física, a menudo aparece en fórmulas a través de relaciones geométricas: para una esfera, el volumen es (4/3)πr³ y el área superficial es 4πr². En dinámica, el radio de curvatura describe cuán bruscamente se dobla una trayectoria. En mecánica cuántica, el radio de Bohr (alrededor de 0,053 nm) establece la escala para átomos hidrogenoides. En relatividad, el radio de Schwarzschild r_s = 2GM/c² define el tamaño de un agujero negro para una masa M dada.

En la práctica

El radio se utiliza en el diseño de lentes ópticas, aceleradores de partículas (radio de curvatura de los imanes) y en imágenes médicas para caracterizar tumores o vasos sanguíneos.

Dato curioso

El radio de la Tierra no es constante: es unos 22 kilómetros mayor en el ecuador que en los polos debido a la rotación del planeta, lo que lo convierte en un esferoide oblato en lugar de una esfera perfecta.

Concept graph →

Fórmulas

$$\frac{2GM}{c^2 R} \leq \frac{8}{9}$$
Maximum compactness for a stable spherical object.
Qué hay en la fórmula
Gvariablegravitational constant — constante gravitacional cubic metre per kilogram per second squared
Mvariablemass of the object — masa kilogram
Rvariableradius of the object — radio metre
cvariablespeed of light in vacuum — velocidad de la luz metre per second
$$v^2 = \frac{G M}{r}$$
Orbital speed squared equals gravitational constant times mass over radius.
Qué hay en la fórmula
vvariableorbital speed — velocidad metre per second
Mvariablecentral mass — masa kilogram
rvariableorbital radius — radio metre
GconstanteUniversal constant of gravitation, determining the strength of gravitational force. — constante gravitacional = 6.67430e-11 cubic metre per kilogram per second squared
$$r_H \propto \frac{\dot{M}}{\rho c_s}$$
Horizon radius scales with accretion rate over density and sound speed.
Qué hay en la fórmula
r_HvariableAccretion horizon radius — radio metre
\dot{M}variableMass accretion rate — tasa de flujo másico kilogram per second
\rhovariableMass density of accreting material — densidad de masa kilogram per cubic metre
c_svariableSound speed in accreting material — rapidez metre per second
$$\dot{r}^2 = \frac{2GM(r)}{r} - k$$
Describes radial motion with density-dependent critical factor.
Qué hay en la fórmula
rvariableradial coordinate (distance from center) — radio metre
M(r)variableenclosed mass within radius r — masa kilogram
kvariableconstant of motion (related to energy per unit mass) — specific energy metre squared per second squared
GconstanteNewtonian constant of gravitation, fundamental strength of gravity — constante gravitacional = 6.67430e-11 cubic metre per kilogram per second squared
˙operadorderivative with respect to time — derivada temporal
$$r_s = \frac{2GM}{c^2}$$
Radius of event horizon for non-rotating black hole.
Qué hay en la fórmula
r_svariableSchwarzschild radius — radio metre
MvariableMass of the black hole — masa kilogram
GconstanteConstant of gravitation in Newton's law — constante gravitacional = 6.67430e-11 cubic metre per kilogram per second squared
cconstanteSpeed of light in vacuum — velocidad de la luz = 299792458 metre per second
$$\Gamma_1 > \frac{4}{3} + k\frac{GM}{Rc^2}$$
Stellar stability requires adiabatic index above 4/3 plus GR correction.
Qué hay en la fórmula
\Gamma_1variableFirst adiabatic index — índice adiabático
MvariableMass of the star — masa kilogram
RvariableRadius of the star — radio metre
cvariableSpeed of light — rapidez metre per second
GconstanteNewtonian gravitational constant — constante gravitacional = 6.67430e-11 cubic metre per kilogram per second squared
kconstanteNumerical constant of order unity depending on stellar structure — structure constant = 1

Artículos relacionados · 6

El aliento térmico del agujero negro
Un agujero negro no es una bolsa completamente negra. En 1974, Stephen Hawking demostró que brilla: débilmente, pero de forma continua. Esta radiación no nace en el interior, sino en el exterior, justo en el borde del que ni siquiera la luz escapa. El nuevo trabajo afina la imagen.
Ecualizador del horizonte: cómo en el ruido gravitacional se escuchó el susurro del abismo
La fusión de dos agujeros negros no es solo una danza silenciosa, sino un acto grandioso tras el cual el propio espacio-tiempo vibra durante largo tiempo. Estas oscilaciones amortiguadas —los modos cuasi-normales— se asemejan al tañido de una campana colosal. Pero hay otro eco: apenas perceptible, casi fantasmal.
Un agujero negro con un abrigo de piel
Un agujero negro ordinario está rodeado por una delgada esfera de fotones: el lugar donde la luz puede dar vueltas antes de caer hacia adentro o escapar. En el nuevo trabajo, esta región se ha hinchado hasta convertirse en una capa entera, repleta de partículas sin masa que se mueven casi a la velocidad de la luz y no presionan contra las paredes.
Relatividad General2026-06-282 minarXiv:2606.29307exprés
Ondas cuánticas alrededor de un agujero negro
Un agujero negro en un libro de texto se asemeja a una esfera perfectamente lisa: todo lo que está afuera puede escapar tranquilamente al infinito. Sin embargo, la teoría cuántica de la gravedad pinta un cuadro diferente.
Agujeros de gusano de garganta larga: cómo los delatan las notas Doppler
Cuando un agujero negro entra en el objetivo, deja en la imagen una oscuridad perfecta: un pozo gravitacional donde la luz cae sin retorno.
Relatividad General2026-03-031 minarXiv:2603.03421exprés
Tamaño mínimo de la sombra de un agujero negro
Un agujero negro es como una pelota oscura en el espacio sobre la que cae materia brillante. Un agujero negro tiene una sombra: la región de donde los rayos no pueden escapar. Pero debido a la curvatura de la luz, la sombra resulta ser más grande que el propio agujero: como la sombra de una pelota en la pared se agranda si la linterna está lejos.