Măsurarea vitezei luminii

 Până în secolul al 17 lea, oamenii de ştiinţă erau convinşi că lumina se propagă instantaneu, putând astfel străbate orice distanţă într-un timp zero. Aristotel îl citează pe Empedocles care spunea călumina ce provine de la Soare are nevoie de un interval de timp pentru a ajunge pe Pământ, dar fără săfie de acord, se pare, cu această afirmaţie; chiar şi Descartes era de părere că lumina se propagăinstantaneu.Ulterior însă, s-au făcute numeroase încercări de a determina viteza cu care se propagă lumina prin spaţiul lipsit de materie. Cele mai importante determinări de-a lungul istoriei ştiinţei sunturmătoarele:

1667 –   Galileo Galileo: lumina se propagă cel puţin de 10 ori mai repede decât sunetul  

1675 – Ole Roemer: 214.000 km/s

1728 –   James   Bradley:   301.000 km/s

1849 – Armand Hippolyte Louis Fizeau: 315.000 km/s

1862 –   Leon Foucault 299.796   km/s

1879 – Albert Abraham Michelson: 299.910 km/s

1907 – Rosa, Dorsay: 299.788 km/s

1926 – Albert Abraham Michelson: 299.796 km/s

Astăzi, valoarea acceptată este

c = 299.792,458 km/s

Galileo Galilei este deseori creditat ca fiind primul om de ştiinţă care a încercat să determineviteza cu care se propagă lumina. Metoda sa, foarte simplă dealtfel, presupunea ca doi oameni, fiecarecu câte o sursă de lumină, să se aşeze la o anumită distanţă unul de celalalt. Unul urma să aprindălampa sa şi de îndată ce celălalt observa lumina, acesta îşi aprindea lampa la rândul său. Măsurândintervalul de timp în care ajungea lumina de la un om la celalalt şi cunoscând distanţa la care se aflaucei doi (din păcate mai mică de 2 km), Galilei credea că poate calcula viteza luminii. Concluzia sa afost că “dacă nu se propagă instantaneu, atunci lumina trebuie să fie extraordinar de rapidă”. Cel mai probabil Galilei a folosit un ceas cu apă, în care cantitatea de apă scursă măsura timpul scurs, afirmândapoi că lumina se deplasează cel puţin de zece ori mai repede decât sunetul.In 1675, astronomul danez Ole Römer, lucrând la Observatorul Regal din Paris, a făcutobservaţii sistematice asupra satelitului Io, care avea o orbită circulară stabilă în jurul lui Jupiter şi careera eclipsat de planeta gigant la intervale regulate de timp. De fapt Römer a constatat că în decursulanumitor luni aceste eclipse întârziau din ce în ce mai mult, iar în lunile următoare fenomenul reveneala durata normală. In septembrie 1676 el a prezis corect faptul că o eclipsă ce urma să aibă loc pe 9noiembrie va avea loc cu 10 minute mai târziu decât era de aşteptat, ceea ce i-a surprins pe colegii săide la Observator.Lumina solară reflectată de Io are nevoie de ceva timp pentru a ajunge pe Terra, iar acest interval de timp este mai mareatunci când distanţa dintre Pământ şi Jupiter este mai mare.Eclipsele lui Io întârziau cel mai mult atunci când Pământul se aflala distanţa cea mai mare de Jupiter.Ştiind că viteza orbitală nu depinde de aceste distanţerelative, Römer a dedus că aparenta modificare trebuie atribuitătimpului diferit în care lumina parcurge distanţa variabilă Jupiter – Pământ.Utilizând valoarea acceptată la acea vreme pentru diametrul orbitei terestre, Römer a stabilit căviteza luminii are valoarea de 214.000 km/s.In 1728 James Bradley, astronom englez şi astronom regal din 1742, a estimat viteza luminii învid la valoarea 301.000 km/s.