Viteza luminii este o constanta fizica, a carei valoare a fost stabilita, in 1983, de catre Biroul International de Masuri si Greutati, la valoarea c = 299 792 458 m/s. Desi in fizica, pentru viteza, se foloseste simbolul “v”, in acest caz s-a optat pentru “c”, provenind de la cuvantul latinesc “celeritas”, care inseamna “viteza”. Este important de stiut ca aceasta constanta se refera la viteza luminii in vid, adica independent de alti parametri fizici (intensitate, culoare, durata propagarii etc.).
Primul care a presupus ca lumina se deplaseaza cu o viteza finita este filosoful grec Empedocle (450 i.Hr.). Mai tarziu, in secolul al XVI-lea, Galileo Galilei a incercat, fara prea mari reusite, sa stabileasca aceasta valoare, asezand, la mare distanta, doua persoane, fiecare purtand cate un felinar aprins, pe care il puteau camufla. Prima persoana (in punctul A) aprindea felinarul si cand lumina putea fi observata de celalalt, cel din punctul B, la randul lui, deschidea felinarul, a carui lumina ajungea in punctul primului observator, calculandu-se, astfel, cat timp a trecut de la trimiterea primului semnal si pana la intoarcerea lui. Metoda nu a dat rezultate, singurul lucru pe care l-a dedus fizicianul si matematicianul italian fiind ca, probabil, este vorba de mai multi kilometri pe secunda.
Prima estimare cat de cat riguroasa a vitezei luminii ii apartine danezului Ole Christensen Romer, facuta in 1676, bazata pe analiza eclipselor lui Io, un satelit natural al lui Jupiter. Romer a observat, cu ajutorul telescopului, ca o distanta echivalenta cu diametru orbitei Pamantului, este parcursa de lumina in 22 de minute, ajungand la concluzia ca viteza luminii ar fi de 212 000 kilometri/s.
Urmatoarea etapa a cestor cercetari este legata de numele lui James Bradley, astronom englez, din secolul al XVIII-lea. Calculele lui s-au bazat pe observatiile asupra Constelatiei Dragonului si pe faptul ca viteza luminii ar trebui calculata in relatie cu viteza Pamantului (aspect insuficient cunoscut, la vremea aceea). Totusi, estimarea lui s-a apropiat foarte mult de valoarea acceptata, astazi, a vitezei luminii, Bradley apreciind-o la 301 000 kilometri/s.
Prima masuratoare a vitezei luminii, facuta independent de alte calcule, este cea a fizicianului francez Hippolyte Fizeau, care a construit un aparat care ii poarta numele (alcatuit dintr-o roata dintata si doua oglinzi, una semitransparenta si alta concava, prin care trecea un fascicol de lumina), iar metoda folosita a fost denumita a “rotii dintate”. Valoarea vitezei luminii stabilita de Fizeau a fost 315 000 kilometri/s.
Un progres semnificativ a fost facut de Leon Foucault, cu un dispozitiv, dotat cu o oglinda turnanta, care permitea efectuarea experimentului in laborator. In 1850, el a aratat ca lumina se deplaseaza mai incet in apa. In 1862, valoarea stabilita de Foucault, pentru viteza luminii, era de 298 000 kilometri/s.
Au urmat alte si alte experimente, din ce in ce mai precise, facilitate, dupa al Doilea Razboi Mondial, de geodimetru (un instrument, care permitea o masurare indirecta, pe baza a doua oglinzi, a distantelor, in geodezie), de cavitatea cu microunde, de undele laser etc.
In 1983, la Conferinta generala a Masurilor si Greutatilor, a fost consemnata o rezolutie, prin care se schimba definitia metrului : ”Metrul este lungimea parcursa in vid, de lumina, intr-un timp de 1/299 792 458 dintr-o secunda”.
Poate fi depasita viteza luminii?
Albert Einstein, prin teoria relativitatii, stabileste ca, in natura, nu poate exista o viteza mai mare decat aceea a luminii, iar celebra formula E=mc2 spune ca masa si energia sunt egale. Mai mult, savantul considera ca orice teorii din fizica, sustinute pana la momentul respectiv, daca nu respectau acest adevar, ca viteza luminii este constanta si cea mai mare posibila, in natura, atunci trebuiau schimbate.
In 2011, in laboratoarele CERN (European Organisation for Nuclear Research), in cadrul experimentului “Opera”, s-a aratat ca unele particule (neutronii) pot sa atinga, in deplasare, o viteza mai mare decat cea a luminii, mai exact, de 300 000 kilometri/s. La un rezultat similar ajunsesera si cercetatori din Statele Unite ale Americii, de la laboratorul Fermilab, in 2007, dar au crezut ca e o chestiune de calcul incorect. Daca diferenta de 0,01% nu este o eroare de calcul si daca va fi reconfirmata de alte experimente, probabil ca aceasta constatare va schimba, din nou, din temelii, multe adevaruri considerate, pana la ora actuala, imuabile.
