sábado, 1 de julho de 2023

Como se chegou a velocidade da luz como conhecemos?

 A determinação da velocidade da luz foi um processo gradual ao longo da história. Aqui estão alguns marcos importantes nessa descoberta:

 1. Observações astronômicas: No século XVII, astrônomos como Galileu Galilei e Ole Rømer[1] começaram a fazer observações cuidadosas dos corpos celestes. Rømer, em particular, estudou as luas de Júpiter e percebeu que havia uma diferença no tempo em que elas eram eclipsadas, dependendo da posição da Terra em sua órbita. Ele concluiu corretamente que essa diferença era devido ao tempo que a luz levava para viajar da Lua de Júpiter até a Terra.

 2. Experimento de Fizeau: Em 1849, o físico francês Armand Fizeau realizou um experimento para medir a velocidade da luz. Ele enviou um feixe de luz através de um denteado rotativo e refletiu-o em um espelho situado a uma distância conhecida. Ao medir o tempo que a luz levava para viajar até o espelho e retornar, ele conseguiu determinar a velocidade da luz.

 3. Experimento de Michelson-Morley: Em 1887, o físico norte-americano Albert A. Michelson e o químico Edward W. Morley realizaram um famoso experimento para medir a velocidade da luz em relação ao éter, um meio hipotético que se pensava existir e através do qual a luz deveria se propagar. O experimento não encontrou nenhuma diferença significativa na velocidade da luz em diferentes direções, levando à conclusão de que o éter não existia e que a velocidade da luz era constante.

 4. Teoria da relatividade de Einstein: Em 1905, Albert Einstein apresentou sua teoria da relatividade especial, que revolucionou nossa compreensão do espaço, tempo e movimento. A teoria de Einstein postulou que a velocidade da luz no vácuo é uma constante fundamental e que nada pode se mover mais rápido do que ela. Isso foi apoiado por uma série de experimentos e observações subsequentes.

 

Desde então, a velocidade da luz, aproximadamente 299.792.458 metros por segundo no vácuo, tem sido amplamente aceita como uma constante fundamental na física.



[1] Ole Rømer foi quem determinou a velocidade da luz. O astrônomo não é conhecido do grande público, mas seu nome está unido a essa grande descoberta científica ocorrida há 340 anos. Nesta quarta-feira, o Google celebra a façanha com um doodle que mostra o dinamarquês (Århus, 1644, - Copenhague, 1710) caminhando pensativo junto ao planeta Terra, o Sol, Júpiter e sua lua, Io. Ole Rømer encontrou a chave sobre a velocidade da luz que Galileu havia procurado sem sucesso duas décadas antes, quando o rei espanhol Felipe III ofereceu uma recompensa para determinar a longitude de um navio fora da vista terrestre. Galileu propôs um método para calcular a hora, e portanto a longitude, com base nas horas dos eclipses das luas de Júpiter, mas não funcionou.

Foi uma dessas luas de Júpiter, Io, que Ole Rømer e seu colega Jean Picard observaram durante vários meses. Viram que quando a Terra estava mais longe do quinto planeta da órbita solar, os eclipses de suas luas demoravam mais a serem percebidos e vice-versa. Rømer prosseguiu a investigação e acabou entendendo que a diferença estava na velocidade da luz: esta demorava mais a chegar porque percorria uma distância maior. A medição de tempo foi essencial para fazer o anúncio oficial na Academia de Ciências de Paris.

Ole Rømer realizou a primeira estimativa quantitativa da velocidade da luz, em função de suas pesquisas concluiu que a luz demoraria 22 minutos para cruzar o diâmetro da órbita da Terra. Na atualidade, esses cálculos se aproximam dos 17 minutos.

 O cientista dinamarquês também introduziu o calendário gregoriano na Dinamarca, inventou a luneta meridiana e é o pai da escala Rømer de temperatura, hoje em desuso.

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