Como os cientistas descobriram q a velocidade da luz é de 300.000 km/s??? Como eles chegaram a esse valor??

Answer 1

Desde a antiguidade clássica, vários filósofos especularam sobre a velocidade da luz. Empedócles, Aristóteles e Heron de Alexandria na Grécia, os árabes Avicena e Alhazen deixaram suas opiniões. O indiano Sayana no século XIV deixou um comentário no Rig Veda (estimados 302 000  m/s, impressionante aproximação).

Johannes Kepler, Francis Bacon e René Descartes, na Europa, também citaram o assunto. Galileu Galilei propôs um experimento em 1638, realizado em Florença no ano de 1667, sem sucesso. A primeira estimativa quantitativa foi feita em 1676 por Ole Romer, enquanto observava Júpiter e seu satélite Io. Suas medições combinadas com outras de Christiaan Huygens chegaram a um valor abaixo do valor real mas muito mais rápido que qualquer fenômeno conhecido então. Newton, em seu livro Opticks, aceita um valor quase igual ao de Romer.

Foram, no entanto, as observações de James Bradley em 1728 que elucidaram a questão, calculando a velocidade num valor apenas um pouco menor que o aceito atualmente. Léon Foucault, usando um método chamado Fizeau, publicou uma aproximação melhor, e finalmente, em 1926, Albert Michelson, do observatório de Monte Wilson, publicou um valor preciso.


A aberração da luz (também chamada de aberração astronômica ou aberração estelar) é um fenômeno astronômico que produz um movimento aparente de objetos celestes. Este fenômeno foi descoberto e depois explicado pelo terceiro astrônomo real, James Bradley, em 1725, que o atribuiu à velocidade finita da luz e ao movimento da Terra em torno do Sol.

Descrição do fenômeno
Na prática, o fenômeno da aberração pode ser observado para as estrelas. Observa-se um movimento elíptico aparente das estrelas ao longo do ano. Tal fenômeno deve-se à velocidade relativa da Terra em sua órbita em relação às estrelas, e não depende da distância da estrela à Terra, mas somente de seu ângulo com relação à eclíptica. Ele não deve ser confundido com a paralaxe, que é somente devida a um efeito de perspectiva, sensível somente para as estrelas próximas. Além disso, os dois fenômenos não têm a mesma ordem de grandeza, cerca de 20 segundos de arco para a aberração contra um segundo de arco para a paralaxe das estrelas mais próximas. Foi essa diferença de ordem de grandeza que permitiu a descoberta da aberração quase um século antes da descoberta da paralaxe. Por causa da rotação da Terra, existe também um fenômeno de aberração diurna, que é maior quando o observador se situa próximo ao equador. A amplitude deste fenômeno é, no entanto, bem menor, da ordem de uma fração de segundo de arco.

O fenômeno da aberração trouxe uma evidência suplementar ao modelo solar de Copérnico, além de permitir estimar a velocidade da luz de maneira coerente com uma primeira estimativa feita por Rømer cinqüenta anos anteriormente. Deve-se notar que, na época, as incertezas sobre o tamanho do sistema solar não permitiam conhecer com precisão o tamanho da órbita terrestre e, assim, a velocidade da Terra ao longo de sua órbita, o que impediu uma medida precisa da velocidade da luz

Answer 2

Bem, você mesma pode medir a velocidade da luz ! Este link explica o método, que usa uma TV (antiga, de preferência):
http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2000/velocidade/VELOC7.html

Mas você perguntou como os cientistas chegaram a esse valor. A história é um tanto longa ... por isto, arme-se de paciência.


A 1ª medida de c (velocidade da luz) com sucesso foi feita por Olaus Roemer em 1676. Ele notou que o tempo entre eclipses das luas de Júpiter era menor quando a distância entre Júpiter e a Terra se reduzia. Ele assumiu - corretamente - que isto se devia ao tempo que a luz de Júpiter levava para chegar à Terra. Obteve o valor de 214.000 km/s, muito acurado, pois a distância entre os planetas não era conhecida com a precisão dos dias atuais.

Em 1728, James Bradley fez uma excelente estimativa de c observando aberração estelar (deslocamento aparente da luz das estrêlas devido ao movimento da Terra ao redor do Sol). Ele observou estrelas na constelação de Draco e notou que todas as estrelas tinham aberração semelhante, com o que ele pode distinguir a aberração da paralaxe, que afeta estrelas próximas mais fortemente. Uma analogia útil para entender a aberração é a chuva. Imagine uma chuva sem vento: se ficar parado, ela cai verticalmente, mas se você correr, ela cai "em ângulo". Sabendo sua velocidade e medindo o ângulo, é possível estabelecer a velocidade de queda das gotas. Bradley mediu esse ângulo para a luz das estrelas e encontrou a excelente aproximação de 301.000 km/s!

A 1ª medida na Terra foi feita por Armand Fizeau em 1849. Ele usou um feixe de luz refletido num espelho distante 8 Km. O feixe passava entre os dentes de uma roda que girava rapidamente. A velocidade do giro foi aumentada até que a luz que retornava passava pelo dente seguinte e podia ser vista. Ele obteve o valor de 315.000 km/s. Leon Foucault melhorou o método um ano depois usando espelhos rotativos e obteve um valor bem mais acurado: 298.000 km/s. Sua técnica foi boa o bastante para provar que a luz viaja mais rápidamente no ar que na água.

Depois que Maxwell publicou a sua teoria do eletromagnetismo, foi possível calcular c indiretamente, medindo a permeabilidade magnética e permissividade elétrica do espaço livre. Isto foi feito ela 1ª vez por Weber and Kohlrausch em 1857. Em 1907, Rosa and Dorsey obtiveram 299.788 km/s usando este método, o valor mais acurado na época.

Muitos outros métodos para obter mais acurácia foram empregados desde então. Logo foi necessário corrigir os valores por causa do índice de refração do ar. Em 1958, Froome obteve 299.792,5 km/s usando um interferômetro de microondas e uma célula de disparo de Kerr. Depois de 1970, o desenvolvimento de lasers com alta estabilidade espectral e relógios atômicos de Césio melhoraram ainda mais a precisão. Desde então, as mudanças na definição do metro foram feitas até que em 1983 se atingiu o ponto em que a distância percorrida pela luz em 1 segundo era conhecida com precisão de ± 1 m.

Tornou-se então mais prático definir o metro em função da velocidade da luz: 1 metro é a distância percorrida pela luz no vácuo no tempo de 1/299.792.458 segundo.

Segue tabela:

ANO: c (Km/s) Detalhes (erro)
1676 214.000 Olaus Roemer - satélites de Jupiter
1726 301.000 James Bradley - aberração estelar
1849 315.000 Armand Fizeau - roda dentada
1862 298.000 Leon Foucault - espelhos (± 500Km/s)
1879 299.910 Albert Michelson - espelhos (± 150Km/s)
1907 299.788 Rosa, Dorsay - eq. de Maxwell (± 30Km/s)
1926 299.796 Albert Michelson - espelhos (± 4Km/s)
1947 299.792 Essen, Gorden-Smith - ressonador (± 3Km/s)
1958 299.792,5 K. D. Froome - interferômetro (± 0,1Km/s)
1973 299.792,4574 Evanson & outros - Lasers (± 0,001Km/s)
1983 299.792,458 valor ADOTADO (valor exato)

Answer 3

No século XIX, o cientista francês L. Foucault, medindo a velocidade da luz em diferentes meios (ar/água), verificou que a velocidade da luz era maior no ar do que na água, contradizendo a teoria corpuscular que considerava que a velocidade da luz na água deveria ser maior que no ar (Newton não tinha condições, na época, de medir a velocidade da luz).

Na segunda metade do século XIX, James C. Maxwell, através da sua teoria de ondas eletromagnéticas, provou que a velocidade com que a onda eletromagnética se propagava no espaço era igual à velocidade da luz, cujo valor é, aproximadamente: c = 3 x 10 8 m/s = 300 000 km/s

Answer 4

Resumindo as respostas anteriores. O valor da velocidade da luz no vácuo (ou qualquer outro meio) é um resultado empírico.

Resumindo mais ainda: é o resultado de uma medida.

Um fato interessante, descoberto por Maxwell, é o que raiz do inverso do produto da permissividade pela constante dielétrica dá a velocidade da luz no meio, assim pode-se chegar ao valor indiretamente, mas ainda continua sendo uma medida.

Existem algumas teorias recentes de que a velocidade da luz pode depender da evolução do universo e que teria uma velocidade diferente da atual quando o nosso universo era jovem, porém, ainda é cedo para tirar conclusões.

A pergunta que resta é : Será a velocidade da luz uma constante fundamental da natureza ?

Answer 5

Nesse site você encontra várias experiências que mostram como medir a velocidade da luz até mesmo em casa, utilizando a nossa televisão.
http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2000/velocidade/VELOC7.html
Espero ter ajudado.

Answer 6

procure um livro de física do 2º ano científico que você achará a resposta mais precisa, mas posso afirmar que foram através de experimentos da propagação da luz em diferentes meios é que eles conseguiram os resultados mais precisos....
mais ou menos como o boiler_vi citou aí acima

Answer 7

olha, é possivel construir um sensor que percebe a luz, e deixa-lo afastado da fonte luminosa......daí ao acender a luz, o sensor marca o tempo q ele a percebeu, e vc divide esse tempo pela distancia do sensor ate a fonte luminosa, e assim vc tem a velocidade da luz

Answer 8

Utilizando as partículas do Átomo, os protons, neutrons e eletrons. Em uma incubadora giratória, acelerado por força de energia.
Tenho um irmão Físico e tive essa mesma dúvida e ele me mostrou, muito interessante. Só vendo mesmo...

Answer 9

Foram testeis de laboratorio em tunel , aplicaram a Luz e viram sua expanção.