O homem sempre se interessou pela natureza da luz, o quemitos, lendas, disputas filosóficas e observações científicas que chegaram até nós testemunham. A luz sempre foi assunto de discussões de filósofos antigos, e as tentativas de estudá-la foram empreendidas ainda na época do surgimento da geometria euclidiana - 300 anos aC. Já então, já se sabia sobre a retidão da propagação da luz, a igualdade dos ângulos de incidência e reflexão, o fenômeno da refração da luz e as razões para o aparecimento de um arco-íris. Aristóteles acreditava que a velocidade da luz é infinitamente grande, o que significa que, logicamente falando, a medição da velocidade da luz não está sujeita a discussão. Este é um caso típico quando um problema em sua profundidade está à frente da era de compreensão da resposta.
Cerca de 900 anos atrás, Avicena sugeriu quenão importa quão grande seja a velocidade da luz, ela ainda tem um valor finito. Não só ele era dessa opinião, mas ninguém foi capaz de provar isso experimentalmente. O engenhoso Galileo Galilei propôs uma experiência de compreensão mecanicista do problema: duas pessoas, distantes vários quilômetros uma da outra, dão sinais abrindo a veneziana da lanterna. Assim que o segundo participante vê a luz da primeira lanterna, ele abre sua veneziana e o primeiro participante fixa o horário de recebimento do sinal luminoso de resposta. Então a distância aumenta e tudo se repete. Esperava-se registrar o aumento do atraso e, com base nisso, calcular a velocidade da luz. O experimento terminou em nada, porque "nem tudo foi repentino, mas extremamente rápido".
O primeiro a medir a velocidade da luz no vácuo em 1676astrônomo Ole Roemer - ele aproveitou a descoberta de Galileu: ele descobriu em 1609 quatro satélites de Júpiter, nos quais, em seis meses, a diferença de tempo entre dois eclipses do satélite era de 1320 segundos. Usando as informações astronômicas de sua época, Roemer obteve o valor da velocidade da luz igual a 222.000 km por segundo. Descobriu-se que o método de medição em si é incrivelmente preciso - o uso dos dados atualmente conhecidos sobre o diâmetro das órbitas da Terra, Júpiter e o tempo de retardo do escurecimento do satélite dá a velocidade da luz no vácuo, no nível de valores modernos obtidos por outros métodos.
No início, Roemer tinha apenas umreivindicação - era necessário fazer medições por meios terrestres. Quase 200 anos depois, Louis Fizeau construiu uma instalação engenhosa na qual um feixe de luz foi refletido de um espelho a uma distância de mais de 8 km e voltou. A sutileza era que ele passava na estrada para frente e para trás através das cavidades da roda dentada, e se a velocidade de rotação da roda aumentar, então chegará o momento em que a luz não será mais visível. O resto é uma questão de tecnologia. O resultado da medição é 312.000 km por segundo. Agora vemos que Fizeau estava ainda mais perto da verdade.
A próxima etapa na medição da velocidade da luz foi feitaFoucault, que substituiu a roda dentada por um espelho plano. Isso tornou possível reduzir as dimensões da instalação e aumentar a precisão da medição para até 288.000 km por segundo. Não menos importante foi o experimento de Foucault, no qual determinou a velocidade da luz em um meio. Para isso, foi colocado um cano de água entre os espelhos da instalação. Neste experimento, foi estabelecida uma diminuição na velocidade da luz durante sua propagação em um meio, dependendo do índice de refração.
Na segunda metade do século 19, chegou a horaMichelson, que dedicou 40 anos de sua vida às medições no campo da luz. O ponto culminante de seu trabalho foi um dispositivo no qual ele mediu a velocidade da luz no vácuo usando um tubo de metal evacuado com mais de um quilômetro e meio de comprimento. Outra conquista fundamental de Michelson foi a prova do fato de que, para qualquer comprimento de onda, a velocidade da luz no vácuo é a mesma e, como padrão moderno, é 299792458 +/- 1,2 m / s. Essas medições foram realizadas com base em valores atualizados do medidor de referência, cuja definição está aprovada desde 1983 como um padrão internacional.
O sábio Aristóteles estava errado, mas levou quase 2.000 anos para provar isso.
