Decorar a velocidade da luz é moleza. Porém, nem todos sabem como chegar ao valor dessa constante física. Fórmulas enormes, quadro negro, pó de giz e jaleco branco: nada disso é necessário para bancar o físico amador. Em contrapartida, precisaremos de uma deliciosa barra de chocolate, um forno de micro-ondas e uma régua escolar.

Receita para estimar a velocidade da luz

  1. Remova o prato e o suporte giratório do forno de micro-ondas;
  2. Posicione a barra de chocolates dentro do forno;
  3. Ligue o micro-ondas na potência máxima durante 15 segundos;
  4. Ao remover o doce do forno, você perceberá que algumas partes dele estão quentes e levemente derretidas, enquanto outras estão fria e ainda sólidas;
  5. Use a régua escolar para medir a distância entre dois pontos quentes posicionados na mesma linha;Use a régua para medir dois pontos quentes
  6. Multiplique essa medida por dois e depois divida o resultado por 100, convertendo-o assim de centímetro para metro;
  7. Verifique qual é a frequência do seu forno de micro-ondas, expressa em megahertz e, normalmente, em uma etiqueta na parte traseira do eletrodoméstico. Multiplique esse valor por 1.000.000 para convertêlo em hertz;
  8. Depois, basta multiplicar a frequência em hertz pela distância calculada anteriormente.

No vídeo acima, por exemplo, o forno atua a uma frequência de 2.450 MHz, ou seja, 2.450.000.000 hertz. Já a distância entre dois pontos derretidos é de 6 centímetros, que depois de dobrada e dividida por 100, torna-se 0,12 metro. Basta, então, multiplicar esses dois valores: 2.450.000.000 x 0,12 = 249.000.000 m/s.

Como você deve se lembrar das aulas de Física, a velocidade da luz é de 299.792.458 m/s, o que é bem próximo do valor encontrado. Apesar de a medição não ter sido exata, podemos assumir com segurança que o experimento é confiável. Principalmente se levarmos em conta que cientistas profissionais não usam barras de chocolate para medir a velocidade da luz.

Quem mediu a velocidade da luz pela primeira vez?

O responsável pela primeira medição da velocidade da luz foi o astrônomo dinamarquês Ole Christensen Rømer, que tentava, em 1976, calcular a órbita de Io, terceira maior lua de Júpiter, enquanto ela passava ao redor do planeta. Rømer percebeu que o intervalo entre os sucessivos eclipses aumentava quando a Terra estava se movendo para longe de Júpiter e diminuía quando o nosso mundo se aproximava do gigante gasoso.

Na ocasião, Rømer sabia que o período orbital de Júpiter não tinha a ver com as posições relativas da Terra ou de Júpiter e, em um insight brilhante, percebeu que a diferença de tempo tinha a ver com o fato de a velocidade da luz ser finita, ou seja, em alguns períodos, a luz refletida por Júpiter tinha que viajar por mais tempo até alcançar a Terra.

Rømer  estimou, então, que a luz precisava de 22 minutos para cruzar o diâmetro da órbita da Terra. A velocidade da luz poderia, então, ser encontrada ao dividir o diâmetro orbital terrestre pela diferença de tempo encontrada nas observações do astrônomo.

Quem fez o cálculo mais corretamente pela primeira vez, baseado nos estudos de Rømer, foi o cientista holandês Christiaan Huygens, que encontrou o valor de 210.824.064 m/s. A diferença desse valor para o que conhecemos hoje se deve ao fato de Huygens ter usado algumas estimativas errôneas feitas por Rømer, como é o caso da medida do diâmetro orbital da Terra.

Fontes: AMNH, At-Bristol