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Io y Júpiter |
René Descartes, Galileo y Robert Hooke lo intentaron sin éxito, pero llegaron a la conclusión de que la velocidad de la luz en el vacío debía de ser muy grande. ¿Pero era finita o infinita?
La primera medición de la estimación cuantitativa de la velocidad de la luz se la debemos a Ole Römer en 1676. Römer utilizó los valores del periodo del satélite Io en torno a Júpiter para determinar la velocidad de la luz en el vacío interestelar. Es posible medir el tiempo de revolución de Io debido a las sombras que proyecta sobre la atmósfera de Júpiter, en intervalos regulares, así como con la observación de la desaparición de la luna tras el planeta,o la sombra del planeta, en el mismo periodo.
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Römer |
Römer calculó para la velocidad de la luz un valor de 2,1x10^8 m/s. Esta diferencia con el dato actual se debe a que en la época de Römer no se conocían bien las distancias interplanetarias. Pero con los medios de hoy en día, cualquier astrónomo aficionado puede aventurarse a medir el valor de la velocidad de la luz en el vacío.
Veamos el método que hay que emplear:
Primero se necesitan realizar observaciones de los eclipses de Io. Una vez obtenidos los datos debemos operar de la siguiente manera:
1) Durante medio año, el observador terrestre ve la aparición de Io oculto en la sombra de Júpiter, y durante el otro medio año la desaparición (eclipses) en dicha sombra.
2) Supongamos que la Tierra está en la posición A, la más cercana a Júpiter (oposición), cuando Io aparece de la sombra de Júpiter. El mismo acontecimiento ocurrirá 42.5 horas más tarde, cuando Io haya completado una vuelta.
3) La Tierra se mueve alrededor del Sol, después de N periodos de Io, la Tierra se encuentra en la posición B (conjunción) la más alejada de Júpiter.
4) Sea P' el periodo de Io medido por un observador terrestre y P el "verdadero" periodo de Io. La distancia entre la Tierra y Júpiter se ha incrementado en AB=d=2UA, el diámetro de la órbita aproximadamente circular de la Tierra alrededor del Sol
5) Ahora se mide la diferencia NP'-NP=990 s, que será igual al cociente entre la distancia AB y la velocidad de la luz c.
Para afinar esta medida debe tenerse en cuenta la velocidad relativa de la Tierra con respecto a Júpiter, lo que complica las operaciones. Puede verse el proceso completo en el siguiente enlace.
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