O que significa Velocidade da Luz?

A velocidade da luz é a maior velocidade possível de ser atingível por um objeto. Seu valor está totalmente determinado experimental e teoricamente. Hoje, sabemos que seu valor é algo finito, e embora isso pareça algo óbvio hoje em dia, nem sempre os cientistas estiveram certos sobre tal questão.

A teoria eletromagnética de Maxwell é uma teoria utilizada hoje em dia pelos físicos para descrever todas as propriedades e interações eletromagnéticas existentes. De acordo com ela, todas as ondas eletromagnéticas, e a velocidade da luz está entre elas, se propagam no vácuo com uma velocidade denominada “velocidade da luz”.

Até o século XVII, quase todos os cientistas acreditavam que a luz se propagava de maneira instantânea, ou seja, a velocidade da luz era infinita. Galileu Galilei discutiu esta questão importante em uma de suas obras chamada “Diálogos sobre Duas Novas Ciências”, publicada em 1638. Usando dois personagens, Simplício (representando a pessoa ignorante) e Sagredo (representando a voz da razão), ele escreve:

“Simplício: A experiência cotidiana mostra que a propagação da luz é instantânea; pois quando vemos uma peça de artilharia disparar a uma grande distância, o clarão alcança nossos olhos sem perda de tempo, mas o som alcança o ouvido somente após um intervalo perceptível.

Sagredo: Bem, Simplício, a única coisa que sou capaz de inferir a partir dessa experiência é que o som, ao alcançar nosso ouvido, se propaga mais lentamente que a luz; ela não me informa se a chegada da luz é instantânea ou se, embora extremamente rápida, ela ainda demora algum tempo.”

Galileu é considerado a primeira pessoa a tentar medir a velocidade da luz através de um experimento realizado por ele, mas como o espaço utilizado para medir o intervalo de tempo era bem pequeno, ele não obteve um valor correto.

Em 1676, um astrônomo dinamarquês chamado Ole Roemer, usou observações astronômicas para chegar à conclusão de que a velocidade da luz era finita. Passados 50 anos, James Bradley, um astrônomo inglês, usou uma técnica baseada na luz estelar para obter um valor de 3×10⁸ m/s para a velocidade da luz. Após mais de um século, em 1849, Hippolyte Fizeau, um físico Frances, chegou a um valor para a velocidade da luz de 3.133×10⁸ m/s. Ele fez com que um feixe de luz se propagasse por um longo trajeto de ida e volta (L=8630 metros), passando através de uma roda dentada girante. Se, durante o tempo em que o pulso de luz leva para atingir o espelho e retornar, a roda girar de modo que um dente esteja bloqueando o trajeto da luz, o observador não verá o pulso de luz. Quando isso ocorre, tem-se que a velocidade do pulso será dada por

onde  é a freqüência de giro da roda e  o ângulo que ela necessitou girar. Contudo, Albert A. Michelson recebeu o premio Nobel de física em 1907 por ter determinado a velocidade da luz com altíssima precisão. O experimento foi realizado em Londres, e conta-se que, durante sua realização, todos os automóveis e trens de Londres não se movimentaram.

Hoje, com várias técnicas modernas de medida e aparelhos a laser altamente precisos, é possível ter um valor bem definido da velocidade da luz. Atualmente, seu valor é de 299.792.458 m/s, mas para cálculos para resolução de problemas, é prático utilizar o valor de 3×10⁸ m/s.