1. Equazioni di Maxwell:
* Nel XIX secolo, il impiegato di James Maxwell formò una serie di equazioni che unificavano l'elettricità e il magnetismo. Queste equazioni prevedevano l'esistenza di onde elettromagnetiche e fornivano anche un modo per calcolare la loro velocità.
* Le equazioni di Maxwell riguardano la velocità della luce (c) con la permittività (ε₀) e la permeabilità (μ₀) dello spazio libero:
* c =1 / √ (ε₀μ₀)
2. Verifica sperimentale:
* Misurazione diretta: La velocità della luce è stata misurata direttamente utilizzando varie tecniche, tra cui:
* Esperimenti specchio rotante: Questi esperimenti usano specchi che ruotano ad alta velocità per misurare il tempo impiegato alla luce per percorrere una distanza nota.
* Interferometria: Questa tecnica utilizza i modelli di interferenza delle onde di luce per misurare la velocità della luce con alta precisione.
* Misurazioni indirette: La velocità della luce può anche essere inferita indirettamente osservando il comportamento della luce in diverse situazioni:
* Misurare la frequenza e la lunghezza d'onda della luce: La velocità della luce è il prodotto della sua frequenza e lunghezza d'onda (c =fλ). Misurando accuratamente questi valori, è possibile determinare la velocità della luce.
* Osservando la deflessione della luce da oggetti enormi: La flessione della luce attorno a oggetti enormi, come previsto dalla relatività generale, dipende dalla velocità della luce.
3. Il valore di "c":
* Attraverso questi vari metodi sperimentali e teorici, la velocità della luce nel vuoto è stata determinata in circa 299.792.458 metri al secondo (m/s) .
* Questo valore è così fondamentale che ora viene utilizzato per definire la lunghezza di un metro, rendendolo un valore esatto.
In sintesi, la nostra conoscenza della velocità della luce nel vuoto proviene da una combinazione di previsioni teoriche basate sulle equazioni di Maxwell e una ricchezza di misurazioni sperimentali che hanno confermato queste previsioni.
