¿Realmente podemos probar la velocidad de la luz? ¿Es real la velocidad de la luz? ¿Realmente tiene efectos mágicos?

El “chico italiano con la linterna del obturador en la colina” no pudo medir la velocidad de la luz; Básicamente, en lo que a él respectaba, la luz parecía viajar instantáneamente.

Sin embargo, otros, primero entre ellos el astrónomo danés Ole Romer en 1676, utilizaron observaciones astronómicas para medir la velocidad de la luz. Sabían el momento de los eclipses de las lunas de Júpiter, pero también sabían la distancia variable entre la Tierra y Júpiter; así que cuando ocurrió el eclipse programado unos minutos más tarde, pudieron calcular la velocidad finita de propagación de la luz a partir de este retraso.

En los tiempos modernos … la computadora o el teléfono celular que está leyendo ejecuta varios miles de millones de instrucciones cada segundo. Eso significa que la luz solo tiene la oportunidad de viajar unas pocas pulgadas (!!!) entre dos instrucciones. Así que no, no es nada difícil medir la velocidad de la luz con instrumentos modernos.

Pero una demostración más práctica de la velocidad finita de las ondas electromagnéticas se produjo hace casi un siglo, cuando a fines de la década de 1920, principios de 1930, la gente comenzó a experimentar con un radar primitivo … que, por supuesto, se basa en el hecho de que lleva más tiempo señal de radio (radiación electromagnética, como la luz) para viajar a un objetivo más distante y regresar.

Desde el aterrizaje del Apolo en la Luna, también hay un experimento dedicado usando láseres y espejos retroreflectores que los equipos de Apolo dejaron en la Luna; La velocidad de propagación finita de la luz nos permite medir continuamente la distancia entre la Tierra y la Luna con precisión de centímetros.

Entonces sí, realmente podemos probar la velocidad de la luz. Y hazlo como una cuestión de rutina.

Sí, podemos y hemos probado la velocidad de la luz y hemos determinado que, según toda evidencia, invariablemente está en el vacío. La evidencia respalda la velocidad c en todas las partes del universo y en todo momento.

He leído algunas conjeturas de que la velocidad de la luz puede haber sido diferente en las primeras etapas del universo, pero no conozco evidencia que respalde eso. En algunos casos, ese tipo de conjetura proviene de los creacionistas de Young Earth que están tratando de salvar un reclamo fallido de un universo muy joven (~ 6,000 años).

Sí, la velocidad de la luz en el vacío es real. Pero en cierto modo, la velocidad de la luz es en sí misma un efecto secundario de un fundamental más profundo: la “velocidad” de la causalidad en nuestro universo espacio-temporal. En otras palabras, c es lo que es debido a la estructura del universo.

No, la luz no es mágica en un sentido literal, aunque es bastante “mágica” (en el sentido de impresionante, fascinante, etc., incluso “mística”) en sus diversas propiedades. La ciencia y la magia son enfoques inherentemente incompatibles para comprender la realidad, y la velocidad de la luz fue determinada y puede ser ilustrada por la ciencia, no por la magia.

• Había algunas creencias sobre la luz que parecían bastante mágicas. Por ejemplo, algunos antiguos griegos creían que la visión se lograba con los ojos que enviaban rayos de luz. Creo que sin darse cuenta han estado observando y tratando de describir esa cosa interesante que llamamos la atención : puede mirar directamente a algo pero no verlo hasta que preste atención. (Me refiero a la teoría de la visión de extradición que ahora se reemplaza por lo que la física confirma como intromisión – ver Teoría de la emisión (visión) – Wikipedia).
• Los fenómenos asociados con la luz como rayos, auroras, eclipses, cometas, arcoiris, meteoritos (“estrellas” que caen), el fuego de San Elmo, etc., alguna vez se consideraron sobrenaturales, mágicos o creados divinamente. A través de la física y la ciencia, ahora se entienden.

Como dijo el físico LC Epstein, nada puede viajar más rápido que la velocidad de la luz porque nada puede viajar más lento, a través del espacio-tiempo (por supuesto, las cosas pueden viajar más lento que c a través del espacio en relación con un observador dado).

¡Estaba en una clase donde medimos la velocidad de la luz usando malvaviscos! El maestro trajo un pequeño horno de microondas, y él tomó una lámina de plástico (en realidad era un sobre de plástico usado para sostener papeles) y la metió en el horno, y colocó malvaviscos muy juntos encima de ella.

Luego apagó el mecanismo que hace girar la base del microondas. Por lo general, cuando calientas algo, gira para que no se queme. De hecho, después de encender el horno durante unos segundos, sacó la lámina de plástico y los malvaviscos se habían derretido y quemado a intervalos muy claros.

La razón por la que lo hicieron es que las microondas son ondas electromagnéticas, es decir, luz a una frecuencia determinada y, como cualquier onda, alcanzan su punto máximo a intervalos regulares. La distancia entre los malvaviscos quemados era en realidad la longitud de onda. Utilizamos la fórmula “c = f lambda”, es decir, la velocidad es igual a la frecuencia por la longitud de onda. Sabíamos la frecuencia de las microondas, y acabábamos de medir la longitud de onda; de hecho, ¡su producto salió a la velocidad de la luz!

Por supuesto, esta fue una medición muy imprecisa, pero nos dio la idea de cómo se puede obtener realmente la velocidad de la luz.

Quería hacer de esto un comentario, pero Viktor deshabilitó los comentarios, así que aquí va. Lo siguiente está tomado de una nota al pie de mi libro (ver quantum-field-theory.net):

“En 1849, Armand Fizeau obtuvo el primer valor exacto para c enviando un haz de luz de una colina a otra. Galileo había probado este método muchos años antes, pero Fizeau tuvo éxito al usar espejos y discos rotativos “.

Si está realmente confundido o duda de que se mida la velocidad de la luz, lo remito al libro de física atómica de Semat para ver cómo Moore y Wilkinsen han medido realmente la velocidad de la luz, o cualquier libro de física moderna.