Medindo a velocidade da luz
A construção do conhecimento
Isaac Beeckman
O holandês Isaac Beeckman, em 1629, realizou o primeiro experimento tangível para testar se a luz tinha mesmo uma velocidade definida. Para realizar o processo, Beeckman utilizou um experimento com detonação de pólvora.
A experiência do cientista holandês consistia em colocar espelhos a várias distâncias da explosão, tendo algumas pessoas para observar. Enquanto fazia o processo, ele perguntava aos observadores se eles conseguiam ver quaisquer diferenças no flash de luz refletido em cada espelho que estava em seus campos de visão.
Infelizmente, o experimento tinha uma forma difícil de medição de algo mais exato e foi declarado como inconclusivo.
Galileu Galilei
Um experimento similar e que não envolvia explosões foi possivelmente conduzido ou pelo menos proposto por Galileu Galilei apenas uma década depois, em 1638. Galileu, assim como Beeckman, suspeitava que a velocidade da luz não era infinita e fez referências a um experimento que envolvia lanternas em um dos seus trabalhos. Seu experimento (se ele chegou mesmo a pô-lo em prática) envolvia colocar duas lanternas a uma milha de distância e tentar ver se havia qualquer atraso perceptível entre as duas; os resultados foram inconclusivos. A única coisa que Galileu poderia supor é que se a luz não era infinita, ela era rápida demais – e experimentos em escala tão pequena estavam destinados ao fracasso.
Römer / Huygens
Enquanto Io orbita Júpiter, ele desaparece periodicamente no horizonte do planeta (uma ocultação), ou entra em sua sombra (um eclipse). Depois que Galileu Galilei descobriu Io e outros três grandes satélites de Júpiter (Calisto, Europa e Ganimedes), os astrônomos começaram a observar e registrar o momento exato de eclipses e ocultações das luas.Em 1672, o astrônomo dinamarquês Ole Christensen Rømer começou a observar as luas de Júpiter no Observatório de Paris. As observações revelaram que o tempo dos eclipses das luas de Galileu mudou com a distância da Terra, a partir de Júpiter. À medida que a distância aumentava, os eclipses aconteciam com certo atraso de tempo, e como a distância se estreitou, devido ao movimento de translação da Terra, os eclipses ocorreram com um tempo mais reduzido.
A explicação é que a velocidade da luz é finita - não infinita, como alguns acreditavam. Quando Júpiter está mais longe, a luz de Io leva mais tempo para chegar à Terra e, portanto, eclipses parecem ocorrer mais tarde. Cassini a princípio aceitou a idéia, mas depois rejeitou que a luz tinha uma velocidade finita, mas Rømer abraçou esta ideia. Em um artigo publicado no final de 1676, ele atribuiu as variações de tempo nos eclipses de Io, à velocidade imutável de luz.
Rømer não calculou a atual velocidade da luz, no entanto em 1678, o astrônomo holandês Christiaan Huygens usou observações de Rømer em Io para definir a velocidade da luz em 230 mil quilômetros por segundo, ou cerca de 143 mil milhas por segundo. Com base em medições modernas o valor preciso da velocidade da luz é de 299.792,458 quilômetros por segundo.
James Bradley
Em 1728, ao analisar o fenômeno, de sua própria descoberta, da Aberração da Luz.
A Aberração da Luz é um fenômeno pelo qual a posição das estrelas parece modificar-se devido ao movimento da Terra. Um tanto análogo a quando as gotas de chuva parecem incindir obliquamente no parabrisas de um carro em movimento, mas perpendicularmente ao carro quando ele está parado.
Bradley mediu esse desvio para a Luz e pode estimar sua velocidade em 298.000 km/s!
Fizeau
Em seu laboratório em Mont Valérien, nos arredores de Paris, Fizeau iniciou o experimento apontando a saída do feixe de luz para o topo de Montmatre, a 8633 metros de distância.
No século XX, com a sofisticação dos isntrumentos foi possível chegar ao atual valor:
Como você pode determinar a velocidade da Luz:
http://www.ifsc.usp.br/~lavfis/images/BDApostilas/ApVelLuz/VelocLuz_1a.pdf
http://astrocas1.azurewebsites.net/wp-content/uploads/2014/01/Velocidade_da_luz.pdf
http://www.cienciaviva.pt/docs/velocidade_luz.pdf
