La velocidad de la luz en el vacío se sitúa en ” exactamente 299.792.458 metros por segundo “. La razón por la que hoy podemos establecer una cifra exacta es porque la velocidad de la luz en el vacío es una constante universal que se ha medido con láser; y cuando un experimento involucra láser, es difícil discutir con los resultados.
En cuanto a por qué sale un tanto visiblemente como un número entero, esto no es una coincidencia: la longitud del metro se define usando esta constante: “la longitud del camino recorrido por la luz en el vacío durante un intervalo de tiempo de 1 / 299,792,458 de un segundo . ”
Hace unos cientos de años, se acordó en general o al menos se asumió que la velocidad de la luz era infinita, cuando en realidad es realmente muy, muy, muy rápida, para referencia, la velocidad de la luz es un poco más lenta que la más rápida en el universo conocido: el tiempo de respuesta de una adolescente si Justin Bieber dijera en Twitter: “La primera en responder a este tweet será mi nueva novia” (es broma).
- ¿Viajaría una bola de algodón al 99.999% de la velocidad de la luz antes de quemar la atmósfera de la Tierra antes de impactar la superficie?
- ¿Qué tan rápida es la velocidad de la luz?
- ¿Es la velocidad de la luz la medida de velocidad más rápida?
- ¿Qué pasará si una molécula de oxígeno me golpea a la velocidad de la luz?
- ¿Existe un límite de velocidad al cual no podría ir más rápido en la Tierra en un vehículo?
Uno de los primeros individuos prominentes en llegar a un experimento tangible para probar si la luz tenía velocidad fue el científico holandés Isaac Beeckman en 1629, a pesar de haber vivido en una época anterior al láser. Beeckman colocó espejos a varias distancias de una explosión y preguntó a los observadores si podían ver alguna diferencia cuando el destello de luz reflejado por cada espejo alcanzaba sus ojos. Como probablemente pueda adivinar, el experimento no fue “concluyente” .
No fue hasta que el astrónomo danés, Ole Römer entró en la refriega que las mediciones de la velocidad de la luz se pusieron serias. En un experimento que hizo que las linternas intermitentes de Galileo en una colina parecieran un proyecto de feria de ciencias en la escuela primaria, Römer determinó que, al carecer de láser y explosiones, un experimento siempre debería involucrar el espacio exterior. Por lo tanto, basó sus observaciones en el movimiento de los planetas mismos, anunciando sus innovadores resultados el 22 de agosto de 1676.
Específicamente, mientras estudiaba una de las lunas de Júpiter, Römer notó que el tiempo entre eclipses variaría a lo largo del año. Curioso por esto, Römer comenzó a tomar notas cuidadosas sobre el tiempo que aparecería y cómo se correlacionaba con el tiempo que generalmente se esperaba. Después de un tiempo, Römer se dio cuenta de que a medida que la Tierra giraba en órbita alrededor del sol y, a su vez, se alejaba de Júpiter, el tiempo que Io aparecía a la vista iba a la zaga del tiempo esperado anotado en sus notas. Römer (correctamente) teorizó que esto se debía a que la luz reflejada por Io no viajaba instantáneamente.
La esencia de esto fue que usando un montón de cálculos inteligentes que involucraban el diámetro de las órbitas de la Tierra y de Júpiter, Römer pudo concluir que la luz tardó alrededor de 22 minutos en cruzar el diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Christiaan Huygens luego convirtió esto a números más comunes, lo que demuestra que, según la estimación de Römer, la luz viajaba a unos 220,000 kilómetros por segundo. Esta cifra está un poco baja (alrededor del 27% de descuento) de la cifra anotada en el primer párrafo, pero llegaremos a eso en un momento.
Se cree que la razón por la cual la estimación de Römer es demasiado lenta tiene menos que ver con cualquier error de su parte y más con el hecho de que el diámetro comúnmente aceptado de las órbitas de la Tierra y Júpiter estaba apagado cuando Römer hizo sus cálculos. Lo que significa que sí, Römer solo estaba equivocado porque otras personas no eran tan geniales en ciencia como él. De hecho, si coloca los números de órbita correctos en lo que se cree que son sus cálculos originales de los informes antes de que sus documentos fueran destruidos en el incendio mencionado, su estimación es casi acertada.
Entonces, a pesar de que estaba técnicamente equivocado y aunque James Bradley obtuvo un número más preciso en 1729, Römer pasará a la historia como el tipo que primero demostró que la velocidad de la luz no era infinita y obtuvo una cifra razonablemente precisa. sobre cuál era la velocidad exacta al observar los movimientos de una mota que orbita una bola gigante de gas situada a unos 780 millones de kilómetros de distancia. Ahí mismo, damas y caballeros, es como un rudo y carente de láser hace ciencia.
En caso de que le haya gustado mi respuesta, visite mi perfil aquí.
Sarthak Nandanwar
