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.

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.

En el siguiente cuadro puedes ver algunos de los resultados obtenidos para la velocidad de la luz.

Fecha

Investigador

País

Velocidad (km/s)

1676

Römer

Francia

200.000

1729

Bradley

Inglaterra

304.000

1849

Fizeau

Francia

313.300

1862

Foucault

Francia

293.000

1876

Cornu

Francia

299.990

1880

Michelson

EE.UU.

299.910

1883

Newcomb

Inglaterra

299.860

1906

Rosa y Dorsey

EE.UU.

299.781

1923

Mercier

Francia

299.782

1926

Michelson

EE.UU.

299.796

1940

Huettel

Alemania

299.768

1950

Bergstrand

Suecia

299.792,7

1950

Essen

Inglaterra

299.792,5

1951

Aslakson

EE.UU.

299.794,2

1952

Froome

Inglaterra

299.792,6

1956

Edge

Suecia

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.

La velocidad de la luz: límite de las velocidades

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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