Primi tentativi:
* Galileo Galilei (1600s): Sebbene non abbia successo, Galileo ha tentato di misurare la velocità della luce usando le lanterne. Posò due persone a distanza, una con una lanterna coperta. L'idea era di scoprire la lanterna e far scoprire la seconda persona non appena hanno visto la luce. Tuttavia, il tempo di reazione degli osservatori era troppo lento per rilevare la velocità della luce.
* ole rømer (1676): Rømer ha osservato le eclissi della luna di Giove. Notò che le eclissi si verificarono leggermente più tardi del previsto quando Giove era più lontano dalla Terra. Lo attribuì correttamente al momento in cui per viaggiare la distanza extra e fu in grado di calcolare un valore approssimativo per la velocità della luce (circa 220.000 km/s).
Misure più precise:
* Hippolyte Fizeau (1849): Fizeau ha usato una ruota dentata che ruotava ad alta velocità. Mandò un raggio di luce attraverso uno spazio nella ruota, lo rifletté su uno specchio distante e indietro attraverso un altro spazio nella ruota. Regolando la velocità della ruota, poteva determinare il tempo impiegato per viaggiare verso lo specchio e la schiena, dandogli un valore di circa 315.000 km/s.
* Léon Foucault (1850): Foucault ha utilizzato uno specchio rotante per misurare la velocità della luce. Diresse un raggio di luce su uno specchio rotante, che poi rifletteva il raggio su uno specchio fisso. La luce si rifletteva quindi allo specchio rotante, che nel frattempo si era mosso leggermente. Misurando l'angolo del raggio riflesso, Foucault è stato in grado di determinare la velocità della luce (circa 298.000 km/s).
Tecniche moderne:
* Michelson-Morley Experiment (1887): Questo famoso esperimento è stato progettato per rilevare l'ipotetico etere luminifero, che si pensava trasportasse onde leggere. L'esperimento non è riuscito a trovare alcuna prova per l'etere ed è diventato una pietra miliare dello sviluppo di una relatività speciale.
* Tecniche di risonatore della cavità: Le misurazioni moderne utilizzano tecniche molto precise che coinvolgono laser e risonatori di cavità. Misurando le frequenze risonanti di una cavità, gli scienziati possono determinare la velocità della luce con incredibile precisione.
Valore corrente:
La velocità della luce nel vuoto è ora definita come 299.792.458 metri al secondo (m/s) . Questo valore è esatto perché il misuratore è definito come la luce della distanza viaggia nel vuoto in 1/299.792.458 di secondo.
Importanza:
Conoscere la velocità della luce è essenziale per comprendere molti fenomeni in fisica, tra cui:
* Elettromagnetismo: La velocità della luce è strettamente correlata alla permeabilità e alla permittività dello spazio libero, costanti fondamentali nell'elettromagnetismo.
* Relatività speciale: La velocità della luce è il limite di velocità finale nell'universo e svolge un ruolo chiave nella teoria della relatività speciale di Einstein.
* Astronomia: La velocità della luce è cruciale per comprendere le distanze nell'universo, le età delle stelle e le galassie e la propagazione della luce dagli oggetti celesti.
La misurazione della velocità della luce ha una storia lunga e affascinante, culminando nel valore incredibilmente preciso che abbiamo oggi. È una testimonianza dell'ingegnosità degli scienziati e della loro incessante ricerca di comprensione delle leggi fondamentali della natura.
