Fisica e luce
Calcolare la velocità della luce è stata una sfida per molti anni durante l'antichità, allo stesso modo oggi può essere ugualmente complicato trovare le offerte luce più convenienti.
Numerosi furono i tentativi di comprendere la velocità della luce, tant’è che all'inizio del XVII secolo sempre Galileo Galilei ideò un esperimento in cui due persone con lanterne coperte si trovavano a una distanza nota l'una dall'altra. Una persona ha scoperto la sua lanterna e non appena l'altra persona ha visto la luce, ha scoperto la propria lanterna.
Galileo ha tentato di registrare il tempo tra i segnali delle lanterne, ma non ha avuto successo perché la distanza coinvolta era troppo piccola e la luce si muoveva semplicemente troppo velocemente per essere misurata in questo modo.
Ma vediamo com’è stata calcolata la velocità della luce e da chi.
Come si calcola la velocità della luce: la storia
Intorno al 1676, l'astronomo danese Ole Roemer divenne la prima persona a dimostrare che la luce viaggia a una velocità finita, e non infinita come si pensava fino a quel momento.
L’astronomo, studiando le lune di Giove ha notato che le loro eclissi hanno avuto luogo prima del previsto quando la Terra era più vicina a Giove e sono avvenute più tardi quando la Terra era più lontana da Giove. Roemer pensava che questo fosse il risultato del movimento della luce a una velocità finita; ci volle più tempo per raggiungere la Terra quando Giove era a una distanza maggiore.
Calcolando queste eclissi nel corso di molti anni, Roemer ha notato qualcosa di interessante. Infatti, l'intervallo di tempo tra le eclissi successive è diventato costantemente più breve quando la Terra nella sua orbita si è spostata verso Giove ed è diventato costantemente più lungo quando la Terra si è allontanata da Giove.
Osservando ciò, Roemer ha stimato che quando la Terra era più vicina a Giove, le eclissi si sarebbero verificate circa undici minuti prima del previsto in base al periodo orbitale medio su molti anni. E 6,5 mesi dopo, quando la Terra era più lontana da Giove, le eclissi si sarebbero verificate circa undici minuti dopo il previsto.
Con una brillante intuizione, si rese conto che la differenza di tempo doveva essere dovuta alla velocità finita della luce. Cioè, la luce del sistema di Giove deve viaggiare più lontano per raggiungere la Terra quando i due pianeti si trovano ai lati opposti del Sole rispetto a quando sono più vicini tra loro. Roemer ha stimato che la luce impiegava ventidue minuti per attraversare il diametro dell'orbita terrestre. La velocità della luce potrebbe quindi essere trovata dividendo il diametro dell'orbita terrestre per la differenza di tempo.
Le scoperte successive a Ole Roemer
Nei secoli successivi, numerosi altri scienziati hanno lavorato per determinare la velocità della luce e, utilizzando tecniche avanzate, hanno elaborato calcoli sempre più accurati.
Il fisico francese Hippolyte Fizeau è diventato famoso per aver effettuato la prima misurazione non astronomica, nel 1849, utilizzando un metodo che prevedeva l'invio della luce attraverso una ruota dentata rotante.
Uno dei primi calcoli precisi della velocità della luce fu effettuato negli anni '20 dal fisico americano Albert Michelson, che condusse le sue ricerche sulle montagne della California meridionale utilizzando un apparato a specchio rotante a otto lati. Nel 1983 una commissione internazionale sui pesi e le misure ha fissato la velocità della luce nel vuoto al calcolo che usiamo oggi, vale a dire 299.792.458 metri al secondo.