Velocidad de la luz



Velocidad de la luz







INTRODUCCIÓN
La velocidad de la luz es una unidad de longitud que se denomina año-luz, la cual se utiliza para medir distancias astronómicas. El valor de un año-luz se define como la distancia que recorre la luz en el vacío durante un año (esta distancia vale aproximadamente 10 km).
Por ejemplo, la distancia que nos separa de la estrella más cercana anuestro Sistema Solar (Alfa Centauro) es de 4,2 años-luz. De esto se entiende que la luz emitida por esta estrella tarda 4,2 años en llegar a la Tierra, motivo por el cual vemos como era la estrella hace 4,2 años.



VELOCIDAD DE LA LUZ
Sabemos que la luz de un relámpago llega a nosotros antes que su sonido (trueno). Dicha diferencia es menor cuanto más cerca de nosotros caiga el rayo. Asícomprobamos que el sonido viaja a una velocidad más lenta que la luz. Esta velocidad puede ser medida.
Esto lo podemos experimentar al encender una linterna. Si intentamos medir el tiempo que tarda el haz de luz en llegar a la pared nos parecerá que lo hace de forma inmediata. Sin embargo hoy en día sabemos que para medir la velocidad de la luz es necesario utilizar distancias mayores. Esto fueproducto de investigaciones y experimentos de muchos físicos:

El intento de Galileo:
A mediados del siglo XVII se creía que la velocidad de la luz era infinita, en otras palabras que se transmitía instantáneamente de un punto a otro. Galileo juzgaba falsos los argumentos de dicha creencia.
Debido a esto realizó varios experimentos tratando de obtener el valor de la velocidad de la luz. Suprocedimiento consistía en colocarse él y un ayudante en dos colinas que se encontraban a casi dos kilómetros de distancia, sosteniendo cada cual un farol o linterna. Galileo descubría el farol que llevaba cubierto, y su ayudante al percibir la luz emitida por esa fuente, descubría a su vez la suya. Entonces, Galileo, determinaba el intervalo de tiempo transcurrido entre el momento en que descubrió sufarol, y el instante en que percibió la luz proveniente del de su ayudante. En conclusión, trató de medir el tiempo que la luz tardó en efectuar el recorrido de ida y vuelta entre ambas colinas.
Actualmente si se conociera dicho tiempo y la distancia entre ambas colinas, sería posible determinar el valor de la velocidad de la luz.
En un principio el método propuesto por Galileo era correcto yaceptado, sin embargo no tuvo éxito en su experimento. Como ya sabemos, la velocidad de la luz es muy grande (300 000 km/s) y en su experimento la luz tardaba 10 s para efectuar el recorrido de ida y vuelta entre ambas colinas. Ese tiempo sumamente pequeño era imposible de medirse con los instrumentos de que disponía Galileo y esta fue la causa de su fracaso.

El intento de Roemer:
El primeroque comprobó que la luz no se propaga en forma instantánea fue Roemer mediante sus observaciones, poco después de la muerte de Galileo. Dicho astrónomo, al observar el movimiento de uno de los satélites de Júpiter alrededor de éste planeta, halló que se ocultaba habitualmente detrás de él (el planeta eclipsaba al satélite). Entonces midió el intervalo de tiempo entre dos eclipses sucesivos ydescubrió que era de 42,5 h.
Por ejemplo, si la Tierra se encontrase en la posición A del dibujo presentado a continuación, Roemer determinaría la hora exacta en que se produjo uno de esos eclipses. Sabiendo que el eclipse siguiente se produciría 42,5 h más tarde y así sucesivamente. Por lo cual creó una tabla de horarios para los eclipses anuales.
Seis meses más tarde (cuando la Tierra se encontraseen la posición B de la figura) el astrónomo descubrió que los eclipses no se producían según los horarios que había previsto. Cada uno ocurría varios minutos después. Interpretó el motivo del retraso de la siguiente manera: en seis meses mientras la Tierra se traslada de la posición A a la posición B, Júpiter se desplaza muy poco permaneciendo prácticamente en la posición de su órbita. Entonces...