Sabe-se que a velocidade da luz é de 299.792.458 metros por segundo. Entretanto, diversas questões relacionadas a essa propriedade são um mistério para muita gente. Afinal, por que esse número e não outro? E mais: qual é a importância dessa informação, que representa um conhecimento físico fundamental?
Para esclarecer essas perguntas, o astrofísico Paul M. Sutter elaborou um artigo publicado no Space e explica uma série de curiosidades a respeito do assunto. Sua primeira afirmação? Bem, a velocidade da luz é um tanto quanto estranha.
Velocidade da luz = 299.792.458 metros por segundo: por quê?
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Voltando no tempo
A primeira pessoa a perceber que a luz realmente possui uma velocidade foi o astrônomo Ole Romer, no século 17. Fascinado por movimentos estranhos da lua Io em torno de Júpiter, o cientista notou que, de vez em quando, o planeta bloqueava a visão terrestre de seu satélite, causando eclipses. Acontece que o tempo desses eclipses parecia mudar ao longo do ano – o que sugeria haver algo fora do comum com a órbita do corpo celeste ou mais fatores exercendo influência sobre o fenômeno, até então desconhecidos.
Depois de anos de observações, Romer, finalmente, chegou a uma conclusão. Quando vemos Io ser eclipsada, estamos em determinada posição de nossa própria órbita ao redor do Sol. No evento seguinte, que pode ocorrer poucos dias depois, nossa posição é outra, mesmo que minimamente diferente, mais perto ou longe de Júpiter. Se estamos mais afastados, isso significa que a luz vai demorar um pouco mais para nos alcançar. Se estamos mais próximos, ela chega um pouco antes.
Logo, a única maneira de explicar tais variações é que a luz possui uma velocidade finita.
Ole Romer, primeiro astrônomo a perceber que a luz tinha uma velocidade.
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As medições, claro, continuaram com o passar dos séculos e foram solidificando as informações relacionadas ao tema. Ainda assim, somente no século 19 é que tudo começou a se conectar, momento em que o físico James Clerk Maxwell “inventou” a luz sem querer. Isso porque, enquanto o cientista brincava com eletricidade e magnetismo, pouco compreendidos na época, deu origem a um conceito capaz de exemplificar todas as observações espalhadas e conflitantes à sua disposição.
Lançando bases para o que chamamos atualmente de força eletromagnética, Maxwell descobriu que mudanças em campos elétricos podem gerar campos magnéticos e vice-versa. A interação dessa produção contínua e conjunta permite que a ondas viajem pelo espaço.
Ao calcular a velocidade das ondas eletromagnéticas, James chegou ao mesmo número sugerido séculos antes para a velocidade da luz. Resumindo: a luz é feita de ondas eletromagnéticas e viaja nessa velocidade justamente porque aquilo que a compõe se desloca dessa maneira.
Aí, décadas depois, Einstein chega e diz: a velocidade da luz não tem nada a ver com a luz em si.
James Clerk Maxwell, que, por acidente, descobriu a onda eletromagnética.
Velocidade da luz é diferente de luz
Tempo e espaço, sabemos, são grandezas físicas diferentes, mas Einstein, em sua Teoria da Relatividade, propôs uma conexão entre elas, formando um tecido unificado. Para isso, o cientista precisava encontrar algo que as ligasse, um número que traduzisse o movimento no espaço e o movimento no tempo de uma única vez.
Foi aí que o físico alemão descobriu que havia uma constante, aquilo que tornaria ambos os fatores equivalentes – e, sem saber exatamente qual era, comparou seus estudos com os de Maxwell. Foi então que percebeu que a convergência que procurava estava logo ali, na velocidade da luz.
Não se trata de uma onda eletromagnética. A luz, sim, pode ser definida dessa maneira, mas a velocidade da luz é outra coisa. É apenas uma unidade – que mostra como partículas sem massa viajam pelo espaço. Nem precisamos ressaltar que, para a Ciência, isso foi um achado e tanto. Ainda não entendeu o porquê? Sutter explica.
Einstein unificou tempo e espaço em uma única unidade: a velocidade da luz.
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Simplificando as coisas
A partir do momento em que se define uma nova unidade, por meio da qual é possível dar novos significados a pesquisas cada vez mais amplas, como as astronômicas, cientistas não precisam perder tempo com cálculos de constantes já bem estabelecidas. Assim, para sintetizar conceitos que envolvem a junção de tempo e espaço, um único valor expressa a união dessas grandezas.
Então, menos que se preocupar sobre o porquê de a velocidade da luz ser de aproximadamente 300 mil metros por segundo, é mais interessante saber como esses números – apenas números – serão aplicados em estudos futuros, que envolvem novas descobertas e, também, aquilo que ainda será desenvolvido para irmos muito além do planeta Terra.
Fonte: Space
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