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velocidade da luz15/3/2011

 

Velocidade da Luz

Em astronomia as distâncias podem ter como medida o “km”, normalmente na ordem dos milhares ou milhões de km. Mas o "km" geralmente é utilizado se falarmos de distâncias entre objectos relativamente próximos à escala astronómica, como o caso dos objectos dentro do Sistema Solar. Porém, se quisermos falar de distâncias maiores, nomeadamente a distância que estamos a uma determinada estrela ou galáxia, o “km” não é muito prático pois estaríamos a falar de um número com muitos dígitos. Nesses casos é muito frequente o recurso ao “ano-luz”, que nada mais é que a distância percorrida pela luz durante um ano.

Mas então qual é a velocidade da luz?

Na antiguidade a ideia dominante era que a luz tinha uma velocidade infinita, ou seja, o que acontece num determinado local podia ser visto logo instantaneamente noutro local sem ter decorrido tempo algum, por muito distante que o observador estivesse.

O primeiro a tentar medir experimentalmente a velocidade da luz foi Galileu. O método que ele propôs foi o seguinte: destapava uma lâmpada e assim enviava um sinal luminoso a um assistente seu que estaria a uma determinada distância. Quando esse assistente visse a luz, ele destaparia uma segunda lâmpada que estaria na sua posse, enviando por sua vez um sinal luminoso como retorno. O intervalo de tempo entre o envio do primeiro sinal e a recepção do sinal de retorno, para a distância entre os dois intervenientes na experiência e levando em conta o tempo de reacção do assistente, iria determinar a velocidade da luz. Essa experiência seria realizada com distâncias cada vez maiores, para verificar qual o aumento do intervalo de tempo entre o momento em que Galileu destaparia a lâmpada e o instante em que recebesse o sinal de retorno, supondo que o tempo de reacção do assistente fosse o mesmo.
Galileu ainda tentou fazer essa experiência numa distância de dois quilómetros, porém não conseguiu resultados dado que a velocidade da luz é demasiadamente elevada para que seja notório o intervalo de tempo num espaço tão curto.

Um pouco mais tarde, em 1675, foi a vez do astrónomo dinamarquês Olaus Roemer tentar determinar a velocidade da luz. Este astrónomo observou que as épocas dos eclipses dos satélites de Júpiter sofriam variações consoante a variação da distância da Terra a Júpiter. Vamos imaginar a seguinte situação: a Terra está a uma determinada distância de Júpiter no momento em que um dos satélites é ocultado por esse planeta. Entretanto, devido ao movimento de translação da Terra, esta vai-se afastando de Júpiter. Ao mesmo tempo que a Terra se afasta, o satélite de Júpiter completa outra volta ao redor do planeta sendo mais uma vez eclipsado por este. Quando se dá a segunda ocultação do satélite, a distância entre a Terra e Júpiter aumentou, como tal a luz teve que percorrer uma distância maior para chegar à Terra fazendo com que o período de translação do satélite pareça ser maior do que é na realidade. Essa diferença na medição das duas translações do satélite, levando em conta a diferença das distâncias entre a Terra e Júpiter entre as duas ocasiões, indicaria a velocidade da luz.
O valor a que Roemer chegou foi que a velocidade da luz seria de 220.000 km/s, hoje sabemos que o valor real é superior, mas é necessário levar em conta que na época este astrónomo não possuía dados precisos sobre a distância entre a Terra e Júpiter.

Com o passar do tempo outros cientistas tentaram medir a velocidade da luz com mais precisão. Em 1728 foi a vez do astrónomo inglês James Bradley efectuar suas medições que levaram a um resultado muito próximo do real. Em 1849, o físico francês Armand Hippolyte Fizeau fez também sua medição com base nas ideias apresentadas anteriormente por Galileu, ainda que a experiência em si fosse um pouco diferente. Em 1862, Jean Foucault aperfeiçou o método utilizado por Fizeau e encontrou um valor mais preciso. Mais tarde, por volta de 1925, esse mesmo método foi ainda aperfeiçoado por A. Michelson que conseguiu um resultado mais preciso ainda.
Posteriormente, os avanços da tecnologia permitiram chegar a um resultado muito rigoroso, sendo que actualmente considera-se que o valor correcto para a velocidade da luz é de 299 792,458 km/s, que segundo a teoria da relatividade de Einstein, é a velocidade limite, insuperável para qualquer corpo no nosso Universo.

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