El desafío de medir la velocidad de la luz / Historias del cosmos

El desafío de medir la velocidad de la luz / Historias del cosmos

Hoy en día es una de las cantidades físicas claves para el entendimiento del Universo.

Formación estelar

Durante mucho tiempo se pensó que la luz viajaba a una velocidad infinitamente rápida.

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Nasa

23 de septiembre 2018 , 10:00 p.m.

Durante muchísimo tiempo se pensó que la luz viajaba a una velocidad infinitamente rápida. Grandes mentes de la humanidad intentaron realizar experimentos para obtener el valor de la velocidad de la luz, que se establece hoy en día como una de las cantidades físicas claves para el entendimiento del Universo.

Galileo no tuvo éxito cuando se enfrentó a este reto. Para ese momento había calculado satisfactoriamente la velocidad del sonido en el aire con la ayuda de un amigo capitán de artillería y un cañón cargado con pólvora. Galileo, ubicado a casi cuatro kilómetros del lugar donde se disparaba el cañón, pudo medir el tiempo transcurrido entre la llegada del destello luminoso y el estruendoso sonido del disparo. El tiempo se calculaba con el ‘pulsilogium’, un aparato de su invención que medía el tiempo contando las oscilaciones de un pequeño péndulo.

Usando el mismo razonamiento, Galileo intentó, en el año 1638, medir la velocidad de la luz usando faroles en lo alto de dos colinas separadas una cierta distancia. Este es considerado el primer intento en la historia de la humanidad para calcular dicho valor. Con la ayuda de un asistente, intercambiaban señales tapando y destapando las lámparas de manera sincronizada. Posteriormente se alejaban e iban observando si había diferencias en los ritmos de llegada de las señales luminosas. Después de no encontrar demora alguna, Galileo concluye sobre la luz: “Si no es instantánea, al menos es velocísima”.

Cuatro décadas después, el astrónomo danés Ole Roemer fue el primero en concluir que la velocidad de la luz es finita. Su ingenioso método se basó en la observación de las lunas de Júpiter y, en especial, en una de ellas (Io). Roemer notó que estas parecían moverse más lentamente cuando la Tierra estaba más lejos del planeta gigante. En particular, el paso de Io se retrasaba a medida que la Tierra se alejaba de Júpiter, y se adelantaba al acercarse.

Considerando que la órbita de las lunas de Júpiter no podía depender de la distancia a la Tierra, dedujo que la diferencia en las mediciones se debía a que la luz tenía que recorrer mayor distancia cuando la Tierra estaba más alejada, y por tanto su detección era posterior.

Concluyó así que la luz tardaba cerca de 22 minutos en atravesar el diámetro de la órbita de la Tierra, de donde se infiere que su velocidad es de 225.000 kilómetros por segundo.

En los siglos posteriores se refinaron las mediciones con otros experimentos que usaron instrumentos basados en las ideas de Galileo y Roemer, y finalmente, en 1975, la XV Conferencia General de Pesos y Medidas recomendó usar para la velocidad de la luz en el vacío el valor de 299’792.458 metros por segundo, cerrando un largo capítulo en la historia de la ciencia que fue determinante para entender otros grandes misterios sobre el comportamiento de la naturaleza.

SANTIAGO VARGAS
Ph. D. en Astrofísica. Observatorio Astronómico de la U. Nal.

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