Midiendo la velocidad de la luz con Júpiter e Ío

Muchas veces me he preguntado como se han medido algunas cosas que hoy damos por conocidas, como la masa de la Tierra, la constante de gravedad, la velocidad de la luz y otras constantes que aprendemos al estudiar ciencias. Esta publicación es acerca de la velocidad de la luz y como usamos dos astros del Sistema Solar para medirla.

Desde hace mucho tiempo existía la duda si la luz se transmitía de forma instantánea de un lugar a otro o si tenía una velocidad finita, y le tomaba tiempo desplazarse por el espacio. Seguramente muchos intentaron medir la velocidad de la luz en la Tierra, pero viaja tan rápido que se vuelve una tarea casi imposible.

En 1676 Giovanni Cassini y su equipo comenzaron a observar lo eclipses entre Júpiter e Ío, una de sus lunas galileanas. Para tener una idea más clara, lo que estaban haciendo era medir los tiempos en que Ío entraba y salía por detrás de Júpiter.

Parte de la idea de este experimento es tener un reloj cósmico, una manera de calcular como transcurre el tiempo y poder sincronizar relojes en la Tierra al observar los mismos eventos. Y para eso es necesario predecir cuando Ío volverá a pasar por detrás de Júpiter.

Sin embargo, comenzaron a notar que los eclipses se adelantaban o atrasaban dependiendo de la posición de la Tierra relativa a Júpiter. Uno de los astrónomos que trabajaba con Cassini llamado Ole Rømer, pensó que esto se podía explicar si la velocidad de la luz es finita. Como la distancia entre Júpiter y la Tierra va cambiando, en ocasiones la luz llegará antes de lo previsto y en otras llegará después. El desfase de tiempo dependerá del valor de la velocidad de la luz! Así que en principio podríamos medir la velocidad de la luz, si es que conocemos la distancia entre Júpiter y la Tierra. Lamentablemente aún faltarían algunas décadas para medir el tamaño real del Sistema Solar pero con los conocimientos de la época se podía hacer una estimación relativamente buena.

Ole Rømer estimó que la luz se demora 22 minutos en cruzar la órbita de la Tierra, o dicho de otra manera, la luz del Sol se demora 11 minutos en llegar a la Tierra. Hoy sabemos que es alrededor de 8 minutos, pero para ser la primera estimación de la velocidad de la luz es increíblemente cercana a la real.

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