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.
En el siguiente cuadro puedes ver algunos de los resultados obtenidos para la velocidad de la luz.
Fecha | Investigador | Técnica | País | Velocidad medida (km/s) |
1676 |
Ole Rømer (1644 – 1710) | Eclipse de las lunas de Júpiter |
Francia |
200 000 |
1729 |
James Bradley (1693 – 1762) | Aberración de la luz |
Reino Unido |
304 000 |
1849 |
Hippolyte Fizeau (1819 – 1896) | Rueda dentada giratoria |
Francia |
313 300 |
1862 |
Léon Foucault (1819 – 1868) | Espejo rotatorio |
Francia |
293 000 |
1876 |
Alfred Cornu (1841 – 1902) | Espejo rotatorio |
Francia |
299 990 |
1880 |
A. Michelson (1852 – 1931) | Espejo rotatorio |
Estados Unidos |
299 910 |
1883 |
Simon Newcomb (1835 – 1909) | Espejo rotatorio |
Reino Unido |
299 860 |
1906 |
E. B. Rosa (1861 -1921) y N. E. Dorsey (1873 – 1959) | Constantes eléctricas |
Estados Unidos |
299 781 |
1923 |
Mercier |
Ondas estacionarias en hilos eléctricos |
Francia |
299 782 |
1928 |
A. Karolus (1893 - 1972) | Modulador célula de Kerr |
Alemania |
299 796 |
1940 |
A. Hüttel | Modulador célula de Kerr |
Alemania |
299 768 |
1950 |
Östen Bergstrand (1873 – 1948) | Modulador célula de Kerr |
Suecia |
299 792.7 |
1950 |
Louis Essen (1908 - 1997) | Resonador de microondas |
Reino Unido |
299 792.5 |
1951 |
Aslakson | Radar Shoran |
Estados Unidos |
299 794.2 |
1952 |
Froome | Interferometría de microondas |
Reino Unido |
299 792.6 |
1956 |
Edge | Interferometría de microondas |
Suecia |
299 792.9 |
Actualmente aceptamos el valor de 299.792,458 km/s para la velocidad de la luz en el vacío.
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.