Tal día como hoy en 1676 el astrónomo danés Ole Romer hizo la primera estimación de la velocidad de la luz tras estudiar las variaciones en la frecuencia de los eclipses del satélite IO en su orbitaje alrededor del planeta Júpiter. Hasta ese día se creía que la velocidad de la luz era infinita, pero ésa creencia tuvo que desecharse tras la observación de éstas variaciones en la frecuencia.
En efecto, IO es un satélite de Júpiter, esto es, una luna que gira alrededor de Júpiter. Entonces, cuando IO se coloca detrás de Júpiter, no lo vemos (ya que IO está tapada por Júpiter), y cuando IO sale de ahí, es cuando lo vemos. Si la velocidad de la luz fuese infinita entonces IO, nada más salir de la zona trasera de Júpiter, reflejaría la luz del Sol que a ella le llega, y dicha luz reflejada iría hacia nuestros ojos de forma instantánea, esto es, sin ningún retraso. Por tanto, si admitimos que la luz viaja a una velocidad infinita, los amaneceres de IO nos llegaría de forma instantánea, esto es, sin ningún retraso y siempre a la misma hora. Esto es, entre dos amaneceres consecutivos de IO siempre transcurriría el mismo tiempo.
Pero Ole Romer no observó tal cosa. En lugar de ello, Romer observó que los amaneceres de IO ocurrían a horas distintas, esto es, entre dos amaneceres consecutivos de IO no siempre transcurría el mismo tiempo. Ese pequeño desfase temporal era casi imperceptible en el día a día, pero en el mes a mes sí que era perceptible aunque de forma leve.
Por tanto, ya que un valor infinito de la velocidad de la luz no es compatible con la pequeña variación temporal transcurrida entre dos amaneceres consecutivos de IO, Ole Romer afirmó que la luz no se propaga de forma instantánea sino con una velocidad finita y bien definida. Con ésta suposición de Romer ya sí se podía explicar la variación temporal en los amaneceres del satélite jupitense IO. En efecto, cuando la Tierra está muy alejada de Júpiter, el retraso con el que vemos los amaneceres de IO es mayor que si lo viéramos en el justo momento en el que la Tierra está más cerca de Júpiter (ya que la luz tarda un tiempo en su viaje desde Júpiter a la Tierra). Por tanto, según vaya siendo la distancia de separación Tierra-Júpiter, así será el retraso o adelanto temporal entre dos amaneceres distintos del satélite IO. Y todo esto como producto del tiempo que emplea la luz en recorrer el camino que va desde Júpiter hacia la Tierra.
Con los datos que existían en el año 1676, y con su telescopio y paciencia, Romer predijo esa velocidad finita y bien definida de la luz en un valor de 214.000 kilómetros por segundo, un poco alejado al valor de 300.000 kilómetros por segundo que es el que se maneja hoy día. Ésta inexactitud o error del valor de la velocidad de la luz calculada por Romer es fundamentalmente debida a la inexactitud de los datos estelares por entonces existentes y a los instrumentos de medida de aquella época. De todas formas no es un error grande (error del 29% aproximadamente).
Sin embargo, lo que sigue totalmente vigente es la importantísima afirmación de que la velocidad de la luz es finita (esto es, no infinita). Y gracias a éste gran descubrimiento conceptual de Ole Romer, Einstein pudo desarrollar años más tarde su famosa Teoría Especial y General de la Relatividad.
Para finalizar por hoy es mi deseo regalarles, a todos ustedes, ésta canción de Beyoncé titulada precisamente XO, y un poquito más especialmente a los que hoy cumplen años, y también a los que los cumplieron ayer porque en ésta vida todo se retrasa un poquito, o si no que se lo pregunten a la luz.
Aquí les dejo ésta bonita canción para que nunca olviden los amaneceres de IO y lo que ello nos trajo:
Un cordial saludo y hasta pronto.
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