Hasta tiempos relativamente recientes, la velocidad de la luz fue un tema de grandes conjeturas. Empédocles creía que la luz era algo en movimiento,

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2 Hasta tiempos relativamente recientes, la velocidad de la luz fue un tema de grandes conjeturas. Empédocles creía que la luz era algo en movimiento, y que por lo tanto en su viaje tenía que transcurrir algún tiempo. Aristóteles por el contrario, creía que «la luz está sujeta a la presencia de algo, pero no es el movimiento». Además, si la luz tiene una velocidad finita, ésta tenía que ser inmensa. Aristóteles afirmó: La tensión sobre nuestro poder de creencias es demasiado grande para creer esto. Una de las teorías antiguas de la visión es que la luz es emitida por el ojo, en lugar de ser generada por una fuente y reflejada en el ojo. En esta teoría, Herón de Alejandría adelantó el argumento de que la velocidad de la luz debería ser infinita, ya que cuando uno abre los ojos objetos distantes como las estrellas aparecen inmediatamente.

3 Se consideró que tenía velocidad infinita Para medir la velocidad de la luz necesitamos: - fuentes potentes - largas distancias - medir intervalos de tiempo pequeños Aproximación Hippolyte Fizeau (1849) Velocidad en el vacío: 299,792,458 m/s (~ 3x10 8 m/s) La velocidad es menor en otros medios La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal: no depende de la velocidad relativa de la fuente y el observador-> relatividad especial de Einstein

4 Medición de la velocidad de la luz La historia de la medición de la velocidad de la luz comienza en el siglo XVII en los albores de la evolución científica. La mayor parte de los primeros experimentos para intentar medir la velocidad de la luz fracasaron debido a su alto valor y tan solo se pudieron obtener medidas indirectas a partir de fenómenos astronómicos. En el siglo XIX se pudieron realizar los primeros experimentos directos de medición de la velocidad de la luz confirmando su naturaleza electromagnética y las ecuaciones de Maxwell. Primeros intentos En 1629 Isaac Beeckman, un amigo de René Descartes, propuso un experimento en el que se pudiese observar el flash de un cañón reflejándose en un espejo ubicado a 1,6 Km. del primero. En 1638, Galileo propuso un experimento, para medir la velocidad de la luz al observar la percepción del retraso entre el lapso de destapar una linterna a lo lejos. René Descartes criticó este experimento como algo superfluo, en el hecho de que la observación de eclipses, los cuales tenían más poder para detectar una velocidad finita, dio un resultado negativo. En 1667, este experimento se llevó a cabo por la Academia del Cimento de Florencia, con las linternas separadas a 1,6 km sin observarse ningún retraso. Robert Hooke explicó los resultados negativos tal como Galileo había dicho: precisando que tales observaciones no establecerían la infinita velocidad de la luz, tan sólo que dicha velocidad debía ser muy grande.

5 En 1676 Ole Rømer realizó el primer estimado cuantitativo de la velocidad de la luz, estudiando el movimiento del satélite Ío de Júpiter con un telescopio. Es posible medir el tiempo de la revolución de Ío debido a los movimientos de la sombra entrante/saliente de Júpiter en intervalos regulares. Rømer observó que Ío gira alrededor de Júpiter cada 42,5 h cuando la Tierra esta más cerca de Júpiter. También observó que, como la Tierra y Júpiter se mueven separándose, la salida de Ío fuera de la proyección de la sombra comenzaría progresivamente más tarde de lo predicho. Las observaciones detalladas mostraban que estas señales de salida necesitaban más tiempo en llegar a la Tierra, ya que la Tierra y Júpiter se separaban cada vez más. De este modo el tiempo extra utilizado por la luz para llegar a la Tierra podía utilizarse para deducir la velocidad de ésta. Un año después, las entradas de Ío en la proyección de la sombra ocurrían con mayor frecuencia ya que la Tierra y Júpiter se acercaban uno a otro. En base a estas observaciones, Rømer estimó que la luz tardaría 22 min en cruzar el diámetro de la órbita de la Tierra (es decir, el doble de la unidad astronómica); las estimaciones modernas se acercan más a la cifra de 16 min y 40 s.

6 La primera vez que pudo medirse la velocidad de la luz en un laboratorio fue en un experimento llevado a cabo por Armand-Hypolite-Louis Fizeau. La luz sale de la fuente y pasa por una de las rendijas del disco, se va a hacer un largo camino (del orden de 8 km) entre la cima de la colina de Surenes y MontMartre y vuelve para continuar e intentar pasar por la rendija del segundo disco. Los discos se mueven de forma solidaria a un eje. Si el eje está parado, la luz puede pasar por el primer disco pero encontrar que el segundo la detiene y viceversa. Pero si los hacemos girar lo suficientemente rápido habrá un momento en que la luz tarde lo justo como para que la ranura del disco haya recorrido el espacio suficiente y el rayo de luz pase limpiamente. Conociendo la velocidad de rotación del eje ya tenemos la velocidad de la luz. Eso fue lo que hizo Fizeau, que cuando puso el ojo en el recorrido y vio la luz exclamó: Mon Dieu! Lo veo! Logró medir la velocidad de la luz con un 5% de error respecto la aceptada actualmente

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8 Albert Michelson (el mismo del experimento Michelson-Morley), tenía una especie de obsesión por la velocidad de la luz. Ya había recibido el premio Nobel por la exactitud de sus trabajos experimentales. Pues con 73 años de edad hizo que la luz efectuara un recorrido de ida y vuelta entre las cimas de dos montañas de California y calculó su valor con una exactitud impresionante. Era km/s con un error de 4 km/s cuyo margen en error experimental coincide con la aceptada actualmente que es de ,5 km/s.