La medida de la velocidad de la luz

La primera tentativa de medir la velocidad de la luz fue realizada por Galileo, utilizando a un ayudante colocado a gran distancia en el campo con una linterna y un obturado. Su resultado fue negativo, puesto que como se sabría después la velocidad es demasiado grande para poder medirse con un método tan burdo.

En 1675 (sólamente tres décadas después de la muerte de Galileo), el astrónomo danés Ole Rømer (1644-1710) daba una estimación de la velocidad de la luz. Rømer había observado que los eclipses de las lunas de Jupiter (y en concreto Io) retrasaban o adelantaban según la Tierra se alejaba de o se acercaba a Jupiter. Cuatro años antes, un grupo de astrónomos franceses había medido la distancia hasta Marte de manera razonablemente aproximada, utilizando observaciones simultáneas de la posición del planeta visto desde Cayenne (Guayana Francesa) y París, estableciendo así una escala más precisa para el Sistema Solar. Rømer dedujo la velocidad de la luz de medir la diferencia de tiempos máxima entre lo previsto y lo observado y la nueva medida de la órbita terrestre. La idea es simple, y puede ser esquematizada según se ve en la figura. La luz tiene que recorrer aproximadamente una distancia extra

Figura 28

entre las dos posiciones de la Tierra separadas por un ángulo A, donde hemos supuesto que el ángulo B es pequeño. Dividiendo esta distancia por el tiempo de retraso que se mide en la observación de los eclipses de las lunas con respecto al esperado en los cálculos de órbitas obtenemos una estimación de la velocidad de la luz. Rømer obtuvo una velocidad de 225,000 km/s. Siguiendo el mismo método, hoy podemos estimar esta velocidad en 298,000 km/s.

Más detalles en http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/roemer/roemer.htm

Sin embargo, el primero en medir la velocidad de la luz en un experimento confinado en la superficie terrestre fue el físico frances Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-96) en 1849. Para ello diseñó un dispositivo que consistía en dos ruedas dentadas colocadas en los extremos de un eje giratorio. A traves de los dientes de las ruedas se hacía pasar la luz de una fuente, y el camino de esta luz era alargado mediante la utilización de tres espejos. Cuando hacía coincidir la velocidad de rotación de las ruedas dentadas con el paso continuo de la luz, podía obtener una estimación del tiempo que tardaba la luz en hacer el recorrido previsto, y por tanto su velocidad. Su resultado fue el de unos 300,000 km/s, en gran acuerdo con la estimación de Rømer. Su colega Jean Bernard Léon Foucault (1819-68) mejoró este dispositivo experimental cambiando las ruedas dentadas por un espejo giratorio, permitiéndole medir la velocidad de la luz en medios más densos que el aire (como el agua) y concluyendo que esta era menor que en el aire.

Ver figura y otras medidas en http://fisica.udea.edu.co/~mpaez/moderna/cap1/node5.html

Un valor mucho más preciso se puede obtener por otros métodos más sutiles que indican una velocidad de 299792452 m/s.

Copyright 1996-2004 Pedro J. Hernández