Velocità della luce: cosa pensavano gli antichi scienziati della luce e come la misuravano. Un focus sulla storia di una nozione fondamentale
Oggi la scienza ha fatto passi da gigante e continua a farne, senza mai fermarsi. Arrivare a quello che noi oggi conosciamo e che a volte diamo per scontato non è stato facile. Anni e anni di studi, uomini di grande intelletto ed esperti conoscitori del mondo della scienza hanno lavorato e studiato tanto per capire alcuni dei “meccanismi” che si celano dietro a quello che noi vediamo tutti i giorni.
Tra questi c’è certamente la velocità della luce, oggi misurazione più che assodata e scontata, oltre la quale non si può andare, ma ti sei mai chiesto come hanno fatto gli antichi scienziati a misurarla? Per lungo tempo si è ritenuto che la luce avesse una velocità infinita, suggerito anche dall’esperienza quotidiana che ci mostra che basta accendere una lampada per inondare lo spazio che ci circonda, ma sappiamo che non è così. Facciamo chiarezza ed un tuffo nel tempo e nella storia della scienza.
Oggi sappiamo che la velocità della luce è di circa 300 mila km/s. Come abbiamo anticipato, in passato, si pensava che la luce avesse velocità infinita ma non in modo omogeneo. Già nell’antica Grecia, infatti, alcuni filosofi come Empedocle sostenevano che la luce avesse una velocità finita. Certo si trattava più di teorie filosofiche che fatti empirici ma già allora qualcosa era stata intuita.
Ci è voluto però l’anno Mille per fare un piccolo passo in avanti. Un fisico arabo di nome Alhazen ne parlò in un suo trattato. Fu poi il momento di Galileo Galilei che intuita la questione, provò a misurare la velocità della luce. Fu il primo a farlo empiricamente, anche se senza successo, attraverso un esperimento con delle lanterne. Si mise in cima ad una collina con una lanterna ed un suo assistente, con un’altra lanterna, lo fece posizionare in cima ad un’altra collina, distante un miglio. L’idea era di scoprire prima la sua e poi l’altra e calcolare il tempo che la luce impiegava ma l’esperimento non diede riscontri validi. Ad ogni modo Galileo affermò che la luce aveva una velocità finita anche se estremamente alta e difficile da misurare.
Il primo scienziato che riuscì a misurare la velocità della luce con una buona precisione fu l’astronomo danese Ole Rømer che aveva già ipotizzato che la luce avesse una velocità enorme, ma non infinita. Era il 1676. La misurazione avvenne grazie all’osservazione di Io, una luna di Giove. Cosa notò? Che Io faceva un giro completo a volte in più tempo e altre in meno tempo.
Si accorse, inoltre, che quando la Terra e Giove erano vicini ci metteva di meno e quando, invece, erano lontani, ci metteva di più. Da qui l’intuizione di una velocità finita e che Io ci mette di più quando è più lontano perché la luce ci mette più tempo ad arrivare. Facendo un veloce conto misurò la velocità della luce ottenendo un valore di circa 220 mila km/s, non precisissimo ma non troppo lontano dalla misura odierna.