Como a velocidade da luz foi medida pela primeira vez?

A luz viaja tão rápido que, por muito tempo, acreditava-se que sua velocidade era infinita. Mas será que isso era verdade?

Grandes cientistas passaram séculos tentando entender esse mistério. Desde observações astronômicas até experimentos com espelhos e engrenagens, essa busca levou a descobertas que mudaram a forma como enxergamos o universo.

Mas afinal, quem foi o primeiro cientista a medir a velocidade da luz? Como esses experimentos foram feitos? E por que isso foi tão importante para a ciência? Continue acompanhando para entender!

Os primeiros questionamentos: a luz é instantânea?

A ideia de que a luz pudesse ter uma velocidade mensurável surgiu na Grécia Antiga. Filósofos como Aristóteles e Empédocles debatiam se a luz se propagava como uma onda ou se simplesmente aparecia instantaneamente ao ser emitida.

Tempos depois, Galileu Galilei, no início do século XVII, tentou responder essa questão com um experimento prático. Mas como Galileu tentou medir a velocidade da luz?

Ele e um assistente subiram em colinas distantes e usaram lanternas para testar se havia algum atraso na percepção da luz.

O problema? A luz se move tão rápido que qualquer atraso era imperceptível aos olhos humanos, tornando o método inviável.

Essa experiência mostrou que métodos baseados apenas na observação direta não eram eficazes. Para medir a velocidade da luz, era necessário um experimento mais sofisticado.

Ole Rømer e os eclipses de Júpiter

A primeira evidência concreta de que a luz tinha uma velocidade finita veio em 1676, graças ao astrônomo dinamarquês Ole Rømer.

Mas como exatamente ele fez essa descoberta?

Ao estudar Ío, uma das luas de Júpiter, Rømer percebeu algo curioso: os eclipses dessa lua não aconteciam sempre nos mesmos intervalos de tempo. Eles sofriam atrasos quando a Terra estava se afastando de Júpiter e aconteciam mais cedo quando a Terra se aproximava.

Foi então que ele chegou a uma conclusão revolucionária: esse atraso só poderia ser causado pelo tempo que a luz levava para viajar até nós. Com base nesses cálculos, Rømer estimou a velocidade da luz em aproximadamente 220.000 km/s.

Essa foi a primeira grande evidência de que a luz tinha uma velocidade mensurável, mas ainda não tínhamos um valor exato. Isso só viria no século XIX, com um experimento ainda mais sofisticado.

O experimento decisivo: Michelson e o espelho giratório

Se Rømer foi o primeiro a estimar a velocidade da luz, quem realmente conseguiu medi-la com precisão foi o físico Albert A. Michelson, em 1879.

Qual foi o método mais preciso para medir a velocidade da luz? Michelson utilizou um espelho giratório e um espelho fixo posicionado a vários quilômetros de distância.

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Como funcionava o experimento?

Um feixe de luz era enviado em direção ao espelho fixo.
A luz refletida retornava ao ponto de origem.
O truque estava no espelho giratório: se ele girasse na velocidade exata, a luz refletida retornaria ao observador em um ângulo específico.

Ao medir a rotação do espelho e a distância percorrida pela luz, Michelson conseguiu determinar um valor muito próximo do aceito atualmente: 299.796 km/s.

Foi esse experimento que permitiu estabelecer, de forma definitiva, a velocidade da luz no vácuo.

O impacto da descoberta

Mas por que medir a velocidade da luz foi tão importante? Essa descoberta teve um impacto gigantesco na ciência e na tecnologia, influenciando áreas como a física, a astronomia e até o nosso cotidiano.

1. Avanços na física e na astronomia

Foi essencial para o desenvolvimento da Teoria da Relatividade de Albert Einstein.
Ajudou a entender como a luz e outras ondas eletromagnéticas se propagam no espaço.

2. Definição do metro

Desde 1983, o metro é definido com base na velocidade da luz: 1 metro é a distância que a luz percorre no vácuo em 1/299.792.458 segundos.

3. Tecnologia moderna

O funcionamento do GPS, das comunicações ópticas, como a internet de fibra, depende da precisão na medição da velocidade da luz. Esse conhecimento viabiliza aplicações essenciais, como a navegação por satélite e o streaming de vídeos, que fazem parte do nosso dia a dia.

A velocidade da luz pode ser alterada?

Imagem representativa da velocidade da luz.

Aqui surge uma dúvida comum: a velocidade da luz pode ser alterada?

A resposta é sim! No vácuo, a velocidade da luz é sempre 299.792.458 metros por segundo, mas quando a luz passa por materiais como água, vidro ou diamante, ela se propaga mais devagar.

Esse fenômeno é chamado de refração e é responsável, por exemplo, pelo efeito de uma colher parecer torta dentro de um copo d’água.

Apesar dessa variação em diferentes meios, a velocidade da luz no vácuo continua sendo uma das constantes fundamentais da física.

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Desde as primeiras observações astronômicas até experimentos sofisticados com espelhos, a busca pela velocidade da luz revelou o impacto da ciência na nossa compreensão do universo.

Graças ao trabalho de cientistas como Ole Rømer e Albert Michelson, esse mistério foi desvendado, permitindo avanços que moldam nossa vida até hoje.

E aí, gostou da história por trás da medição da velocidade da luz? Se você quer descobrir mais curiosidades sobre ciência e tecnologia, acompanhe nossos conteúdos no blog e siga nossas redes sociais!

Fontes:

Quando e como se mediu a velocidade da luz pela primeira vez?

Velocidade da Luz