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Miércoles - 22.Noviembre.2017

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La luz a velocidad infinita

(30/03/2009)

¿Como medir la velocidad de la luz? ¿Con que puedo comparar lo mas rápido del universo? Enfrentados a este dilema no es extraño que los antiguos pensasen que la velocidad de la luz era infinita. Para empezar ni siquiera sabían bien que era la luz o como se propagaba, lo que no evito que planteasen algunas teorías.

Inicialmente todo fueron discusiones filosóficas sin ninguna prueba experimental. Aristóteles aparece de nuevo en esta serie porque apenas hay tema de la filosofía y naturaleza que no tocase. Su teoría  era que la luz debía viajar a una velocidad infinita. Y a lo largo de la historia muchos otros como Descartes lo apoyaron. En el lado contrario, filósofos como Empedocles y Avicena no estaban de acuerdo pero tampoco podían aportar pruebas de su opinión. 

El tema siguió bloqueado hasta que llegamos a Galileo. Suyo fue el primer experimento práctico sobre esta cuestión. Dos personas con linternas se situaron en montañas muy separadas. El primero debía destapar su linterna y, al verlo, su compañero haría lo mismo.  Midiendo el tiempo empleado y conociendo la distancia esperaba calcular la velocidad de la luz. Sin embargo la distancia era demasiado corta y la medición dependía demasiado de los reflejos de los experimentadores. Como mucho pudo determinarse que la luz era, al menos, diez veces más rápida que el sonido. No era posible encontrar montañas lo bastante alejadas para hacer una buena medición así que no podía descartar una velocidad infinita.

Curiosamente, fue un importantísimo  problema de navegación lo que dio la pista definitiva para resolver el problema. Para una navegación segura era necesario determinar con precisión la posición del barco. La latitud era sencilla de obtener gracias los sextantespero conocer la longitud era un problema mucho mas complicado. Existían  métodos matemáticos pero implicaban conocer la hora con relojes muy precisos que no funcionaban adecuadamente a bordo de un barco. Felipe II y la mitad de los gobiernos europeos ofrecieron premios a quien resolviese este problema. Su sucesor, Felipe III aumento el premio y Galileo propuso utilizar la posición de las lunas de Júpiter, que acababa descubrir, como una especie de  reloj cósmico, regular y muy preciso.




Calculando la distancia a las lunas de Jupiter. Fuente: Wikipedia



Inicialmente este método no era lo bastante exacto y, además, debía competir con el desarrollo de relojes de cuerda cada vez más exactos (que fueron los que ganaron finalmente). Cassini, otro importante astrónomo de la época, intento perfeccionarlo recopilando más datos sobre las lunas de Júpiter. Midiendo el tiempo necesario para que completasen sus órbitas detecto algunos fallos que afectaban a su posición. No siguió su investigación aunque dejo que su ayudante Roemeranalizase el problema en mas detalle. Utilizando ocho años de cuidadosas mediciones pudo medir las discrepancias en la aparición de Ío desde detrás Júpiter. Aparentemente, el tiempo empleado variaba en función de la distancia desde la Tierra. ¿Cómo podía explicarse eso?

Finalmente, en 1676, Roemer se sintió lo bastante seguro para proponer que ese retraso se debía a la distancia extra que recorría la luz procedente de Ío cuando la Tierra se encontraba en una posición mas alejada de Júpiter.  Conociendo esta distancia realizo el primer cálculo, aún muy impreciso, de la velocidad de la luz. Una medición asociada a un problema totalmente diferente fue capaz de resolver discusiones filosóficas que duraban casi dos mil años. 
 

Esta anotación pertenece a la serie 20 ideas que fracasaron.

 

 

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Comentarios




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anónimo el 18/02/2011:

Ingénuo Galileo con sus linternitas.Ingenioso Roemer con su explicación.Genial Ambros con su historia. 1000 gracias!!

jambete el 18/02/2011:

Magnífica serie.Yo también te leo, y me parece genial la idea y sobre todo la forma de explicar

isaco manuel el 11/04/2009:

me parece muy acertado este sitio de ciencia de bolsillo los temas se tratan con sencillez demostrativa al alcance de cualquier mente ... felicitaciones

Ambros el 31/03/2009:

Gracias a los dos, hare lo posible para no decepcionaros en las siguientes entregas.

magnifico el 31/03/2009:

Magnífica la serie, que sepas que yo también te leo, aunque no comente -bueno, ahora sí he comentado-.

matias el 30/03/2009:

No me canso de decirlo y como veo que nadie comenta lo reitero, me encanta esta serie de 20 ideas que fracasaron.

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