Fins a l'època de Galileu (1564- 1642) es considerava que la propagació de la llum era instantània.
El propi Galileu va realitzar un experiment per determinar la velocitat de la llum que consistia a realitzar senyals amb llanternes des de dos tossals que es trobaven a 1 km de distància. La seva idea consistia a mesurar el temps que tarda la llum a recórrer dos cops la distància entre els experimentadors situats als tossals. Un d'ells destapava la seva llanterna i quan l'altre veia la llum, destapava la seva. El temps transcorregut des que l'experimentador A destapava la seva llanterna fins que veia la llum procedent de B era el temps que tardava la llum a recórrer anada i tornada la distància entre els dos experimentadors.
Encara que el mètode és correcte, la velocitat de la llum és molt alta i el temps a mesurar era fins i tot més petit que les fluctuacions de la resposta humana. Galileu no va poder obtenir un valor raonable per a la velocitat de la llum.
A partir de Galileu, es van succeir molts experiments per determinar la velocitat de la llum.
El dibuix següent representa un esquema simplificat del mètode de Foucault.
|
|
Quan el mirall rotatiu dóna un vuitè de volta durant el temps que la llum empra per anar al mirall fix i tornar, la següent cara del mirall està en la posició adequada per reflectir la llum cap al telescopi d'observació. |
En el següent quadre pots veure alguns dels resultats obtinguts per a la velocitat de la llum.
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
|||
|
|
Actualment acceptem el valor de 299.792,458 km/s per a la velocitat de la llum en el buit.
Si poguéssim viatjar a aquesta velocitat li donaríem quelcom més de set voltes a la Terra en un segon!
La llum no sols es propaga en el buit, sinó que ho fa també en alguns mitjos materials, desplaçant-se en cada mitjà amb una velocitat diferent segons les característiques d'aquest.
La velocitat de la llum: límit de les velocitats
Gairebé tothom sap que cap cos pot aconseguir la velocitat de la llum. Això és difícil d'explicar amb les lleis de la física clàssica ja que comunicant l'energia adequada a un cos podem fer que augmenti la seva velocitat i no sembla haver-hi cap raó que ens impedeixi acostar-nos a la velocitat de la llum o fins i tot superar-la.
No obstant això, Einstein, en la teoria de la relativitat, planteja que la massa dels cossos pot considerar-se una forma d'energia.
Si a una partícula que es desplaça a velocitats pròximes a la de la llum li comuniquem energia, aquesta es tradueix en un augment de massa de la partícula i no en un augment de velocitat, per això diem que no és possible que un cos abast la velocitat de la llum.
Segons els càlculs d'Einstein, si poguéssim veure un cos que es mogués a uns 260.000 km/s observaríem que la seva massa s'ha duplicat respecte a la que tenia en repòs.
Quan la velocitat del cos és baixa (comparada amb la de la llum), l'augment de massa que pateix si se li comunica energia és tan petit que no ho podem mesurar. En aquest cas, tal com fem en la física clàssica, podem considerar que la massa dels cossos és constant.
França
Anglaterra
EE.UU.
Alemanya
Suècia