¿Cómo se mide la velocidad de la luz?

• Francisco María
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• • 23/07/2024 16:12
  • Actualizado: 23/07/2024 16:14

¿Cómo se mide la velocidad de la luz? La luz viaja realmente rápido, tan rápido que resulta bastante difícil determinar un valor para la velocidad de la luz. Pero no solo esto es importante, este valor también aparece en otros sitios como el principio de equivalencia de energía a masa (E = * mc ² *).  Para esto hay tres métodos diferentes que se han utilizado para medir la velocidad de la luz. Uno de ellos es el de Galileo: Colinas y linternas, otro el de Ole Roemer llamado Lunas de Júpiter y el tercer método es el conocido como Rueda dentada giratoria.

¿Que métodos se usan para medir la velocidad de la luz?

Colinas y Linternas. Si bien la mayoría de las personas relacionan el nombre de Galileo con la astronomía observacional, este exitoso astrónomo no fue lo único que ha hecho, también ha intervenido en muchas otras investigaciones entre ellas determinar la velocidad de la luz.

Durante muchos años se consideró a la luz como algo instantáneo que no tenía velocidad, pero luego se descubrió que no era así. Aquí está el método de Galileo para medir la velocidad de la luz.

Colinas y linternas. Tomamos dos linternas por la noche y las separamos a una gran distancia, pero no tan lejos que no podamos verlas. Las dos linternas están sostenidas por dos personas diferentes y tienen un obturador para que se pueda encenderlas y apagarlas.

Este método no resulta útil para medir la velocidad de la luz, ya que se puede poner una linterna a 1 kilómetro del observador y todavía se puede ver. El tiempo que tarda la luz en viajar de ida y vuelta es insignificante en comparación con el tiempo de reacción humano en el otro extremo. A esto se le debe agregar el problema de mantener la hora exacta.

Las Lunas de Júpiter otro de los métodos empleados

De las tantas lunas que rodean a Júpiter, hay cuatro más grandes que se pueden observar con binoculares, ya que estas lunas tienen órbitas muy regulares y predecibles. De hecho, se puede usar el movimiento de las lunas de Júpiter para medir la velocidad de la luz.

Esto es exactamente lo que hizo Ole Roemer en 1976. En concreto miró la luna, en un esfuerzo por usar la órbita de la luna como una especie de reloj de navegación. Roemer midió la órbita observando el tiempo que transcurre entre un eclipse de Júpiter y el siguiente. Descubrió que la órbita alrededor del planeta tomaba menos tiempo cuando la Tierra estaba cerca de Júpiter.

A continuación, simplemente midiendo el cambio en el período aparente y el cambio en la distancia da una estimación de la velocidad de la luz. Así es exactamente como Roemer estimó la velocidad de la luz. El valor de Roemer para la velocidad de la luz todavía estaba un poco fuera del valor aceptado.

¿Cómo midió la velocidad de la luz León Foucault?

Los científicos Jean-Bernard-Leon Foucault y Armand Fizeau consiguieron medir la velocidad de la luz de manera independiente. Para ello, se basaron en los hallazgos de Arago.

Experimento de Foucault

León Foucault utilizó un espejo giratorio accionado mediante una turbina de aire comprimido. El haz de luz reflejado a través de espejos fijos recorría una trayectoria en zigzag de unos 20 metros. La luz regresaba al espejo giratorio, cambiando ligeramente de posición , lo que permitía su observación a través del microscopio.

¿Cómo se midió la velocidad de la luz según el método de Fizeau?

En 1849, Armand Fizeau diseñó un dispositivo para medir la velocidad de la luz haciendo uso de una rueda dentada en vez de un espejo giratorio. Emitió un destello de luz a través de la rueda y lo reflejó en un espejo que estaba fijo a 5,5 millas de distancia.

Al girar la rueda rápidamente, el haz de luz pasaba por los huecos entre los dientes y regresaba reflejado por los mismos huecos. Con la velocidad de la rueda y la distancia recorrida por la luz, Fizeau calculó la velocidad de la luz. Además, descubrió que la luz viaja más rápido en aire que en el agua, confirmando la hipótesis de Arago.