Os satélites de Júpiter e a velocidade da luz

Escrito por António Costa

A prova empírica que convenceria os cientistas que a luz se propaga a uma velocidade finita veio da astronomia e, em especial, da atenta observação das luas de Júpiter. Estas luas, no seu movimento de rotação em torno do seu planeta, situam-se às vezes por detrás de Júpiter e, portanto, não podem ser observadas da Terra. Tendo em conta a natureza periódica do seu movimento, estes eclipses devem produzir-se também em intervalos regulares. No entanto, o astrónomo dinamarquês Ole Romer (1644-1710) alertou para o facto de existirem variações nesta periodicidade relacionadas com a distância do planeta em relação à Terra no momento da observação.
Para compreender como, a partir desta observação, é possível deduzir algo em relação à velocidade da luz, recorramos a um exemplo simples. Imagine ter um amigo por correspondência que vive numa cidade a muitos quilómetros de si. Este amigo envia-lhe todos os domingos uma carta pelo correio. O serviço postal demora três dias a fazer as entregas e por isso recebe-a na quarta-feira.
A dado momento este amigo viaja e parte para uma aldeia de montanha. Fiel à sua tradição, no domingo escreve uma carta e envia-a. No entanto, visto que o local onde se encontra é bastante remoto, o serviço demorará desta vez quatro dias a fazer-lhe chegar a missiva, que por esta razão receberá na quinta-feira seguinte.
Mais tarde, o seu amigo informa-o da sua intenção de o ir visitar. Começa a viajar e faz escala numa cidade a pouco quilómetros da sua para fazer um pouco de turismo. Não esquece o seu costume e prepara a tradicional carta dominical que, desta vez, dada a proximidade relativa, chegará a sua casa na terça-feira.
Neste exemplo, o amigo é pontual e lembra-se sem falta de lhe escrever todos os domingos. Como resultado das suas deslocações, notará uma variação no dia em que as suas cartas chegam. Isto deve-se não só à diferença na sua localização, mas também ao facto de a transmissão de uma mensagem por correio normal certamente não ser instantânea.
Com os eclipses dos satélites de Júpiter ocorre exatamente o mesmo. Os eclipses produzem-se em intervalos regulares, mas o facto de Júpiter se encontrar a diferentes distâncias da Terra quando os eclipses têm lugar, juntamente com a finitude da velocidade da luz, fazem com que se produza uma mudança na altura em que se observam realmente os eclipses. Utilizando os dados obtidos pelas medições de parâmetros orbitais conhecidos na época, Romer estimou que a luz se deslocava a 225.000 quilómetros por segundo. Este valor não está muito longe do que é atualmente aceite, que é de 299.792 quilómetros por segundo. As distâncias com que trabalhamos diariamente correspondem a tempos de propagação tão curtos que não podem ser observados facilmente de forma direta. Foram necessárias distâncias astronómicas para que a realidade se tornasse evidente.

Sobre o autor

António Costa

Leave a Reply