Velocidad de la luz
Hasta la época de Galileo (1564- 1642) se consideraba que la propagación
de la luz era instantánea.
El propio Galileo realizó un experimento para determinar la velocidad
de la luz que consistía en realizar señales con linternas desde
dos colinas que se encontraban a 1 km de distancia. Su idea consistía
en medir el tiempo que tarda la luz en recorrer dos veces la distancia entre
los experimentadores situados en las colinas. Uno de ellos destapaba su linterna
y cuando el otro veía la luz, destapaba la suya. El tiempo transcurrido
desde que el experimentador A destapaba su linterna hasta que veía la
luz procedente de B era el tiempo que tardaba la luz en recorrer ida y vuelta
la distancia entre los dos experimentadores.
Aunque el método es correcto, la velocidad de la luz es muy alta y el
tiempo a medir era incluso más pequeño que las fluctuaciones de
la respuesta humana. Galileo no pudo obtener un valor razonable para la velocidad
de la luz.
A partir de Galileo, se sucedieron muchos experimentos para determinar la velocidad
de la luz.
El dibujo siguiente representa un esquema simplificado del método de
Foucault.
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Cuando el espejo rotativo da un octavo de vuelta durante el tiempo
que la luz emplea para ir al espejo fijo y volver, la siguiente cara
del espejo está en la posición adecuada para reflejar
la luz hacia el telescopio de observación.
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En el siguiente cuadro puedes ver algunos de los resultados obtenidos para
la velocidad de la luz.
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1676 |
Römer |
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200.000 |
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1729 |
Bradley |
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304.000 |
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1849 |
Fizeau |
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313.300 |
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1862 |
Foucault |
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293.000 |
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1876 |
Cornu |
Francia
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299.990 |
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1880 |
Michelson |
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299.910 |
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1883 |
Newcomb |
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299.860 |
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1906 |
Rosa y Dorsey |
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299.781 |
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1923 |
Mercier |
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299.782 |
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1926 |
Michelson |
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299.796 |
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Huettel |
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299.768 |
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1950 |
Bergstrand |
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299.792,7 |
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1950 |
Essen |
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299.792,5 |
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1951 |
Aslakson |
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299.794,2 |
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1952 |
Froome |
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299.792,6 |
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1956 |
Edge |
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299.792,9 |
Actualmente aceptamos el valor de 299.792,458 km/s para la velocidad de la
luz en el vacío.
¡ Si pudiesemos viajar a ésta velocidad le daríamos algo más
de siete vueltas a la Tierra en un segundo!
La luz no sólo se propaga en el vacío, sino que lo hace también
en algunos medios materiales, desplazándose en cada medio con una velocidad
diferente según las características de éste.
Casi todo el mundo sabe que ningún cuerpo puede alcanzar la velocidad
de la luz. Esto es difícil de explicar con las leyes de la física
clásica ya que comunicando la energía adecuada a un cuerpo podemos
hacer que aumente su velocidad y no parece haber ninguna razón que nos
impida acercarnos a la velocidad de la luz o incluso superarla.
Sin embargo, Einstein, en la teoría de la relatividad, plantea que la
masa de los cuerpos puede considerarse una forma de energía.
Si a una partícula que se desplaza a velocidades próximas a la
de la luz le comunicamos energía, ésta se traduce en un aumento
de masa de la partícula y no en un aumento de velocidad, por eso decimos
que no es posible que un cuerpo alcance la velocidad de la luz.
Según los cálculos de Einstein, si pudiéramos ver un cuerpo
que se moviera a unos 260.000 km/s observaríamos que su masa se ha duplicado
con respecto a la que tenía en reposo.
Cuando la velocidad del cuerpo es baja (comparada con la de la luz), el aumento
de masa que sufre si se le comunica energía es tan pequeño que
no lo podemos medir. En este caso, tal como hacemos en la física clásica,
podemos considerar que la masa de los cuerpos es constante.
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