Determinarea vitezei luminii de către Ole Rømer

Determinarea vitezei luminii de către Rømer a fost demonstrația din 1676 că lumina are o viteză apreciabilă, măsurabilă și, prin urmare, nu călătorește instantaneu. Descoperirea este de obicei atribuită astronomului danez Ole Rømer, care lucra la Observatorul Regal din Paris la acea vreme.

(Jupiter și Io. Credit NASA/JHUAPL)

Determinarea poziționării est-vest (longitudine) a fost o problemă practică semnificativă în cartografie și navigație înainte de anii 1700. În 1598 Filip al III-lea al Spaniei a oferit un premiu pentru o metodă de a determina longitudinea unei nave în afara vederii pământului. Galileo a propus o metodă de stabilire a orei zilei și, prin urmare, a longitudinei, pe baza orelor eclipselor lunii lui Jupiter, folosind în esență sistemul jovian ca ceas cosmic; această metodă nu a fost îmbunătățită semnificativ până când în secolul al XVIII-lea au fost dezvoltate ceasuri mecanice precise. Galileo a propus această metodă coroanei spaniole în 1616–1617, dar s-a dovedit a fi nepractică, nu în ultimul rând din cauza dificultății de a observa eclipsele de pe o navă. Cu toate acestea, cu rafinamente, metoda ar putea fi făcută să lucreze pe uscat.

Astronomul italian Giovanni Domenico Cassini a fost pionier în utilizarea eclipselor lunii galileene pentru măsurători de longitudine și a publicat tabele care preziceau când vor fi vizibile eclipsele dintr-o anumită locație. A fost invitat în Franța de Ludovic al XIV-lea pentru a înființa Observatorul Regal, care s-a deschis în 1671 cu Cassini ca director, post pe care îl va ocupa pentru tot restul vieții.

Unul dintre primele proiecte ale lui Cassini la noul său post din Paris a fost să-l trimită pe francezul Jean Picard la locul vechiului observator al lui Tycho Brahe de la Uraniborg, pe insula Hven, lângă Copenhaga. Picard urma să observe și să cronometreze eclipsele lunilor lui Jupiter de la Uraniborg, în timp ce Cassini a înregistrat orele în care au fost văzute la Paris. Picard a înregistrat sfârșitul unei eclipse la 9 ore 43 minute și 54 secunde după prânz la Uraniborg, în timp ce Cassini a înregistrat sfârșitul aceleiași eclipse la 9 ore 1 minut și 44 secunde după prânz la Paris – o diferență de 42 minute și 10 secunde – diferența de longitudine ar putea fi calculată ca fiind de 10° 32′ 30″. Picard a fost ajutat în observațiile sale de un tânăr danez care își terminase recent studiile la Universitatea din Copenhaga – Ole Rømer – și trebuie să fi fost impresionat prin abilitățile asistentului său, întrucât a aranjat ca tânărul să vină la Paris pentru a lucra la Observatorul Regal de acolo.

Prin cronometrarea eclipselor lunii Io a lui Jupiter, Rømer a estimat că lumina ar avea nevoie de aproximativ 22 minute pentru a parcurge o distanță egală cu diametrul orbitei Pământului în jurul Soarelui. Folosind orbitele moderne, aceasta ar presupune o viteză a luminii de 226.663 de kilometri pe secundă, cu 24,4% mai mică decât valoarea reală de 299.792 km/s. În calculele sale, Rømer a folosit ideea și observațiile că timpul aparent dintre eclipse ar fi mai mare în timp ce Pământul se deplasează mai departe de Jupiter și mai mic în timp ce se apropie.

Teoria lui Rømer a fost controversată la momentul în care a anunțat-o și nu l-a convins niciodată pe directorul Observatorului din Paris, Giovanni Domenico Cassini, să o accepte pe deplin. Cu toate acestea, a câștigat rapid sprijin printre alți filozofi ai naturii ai perioadei, cum ar fi Christiaan Huygens și Isaac Newton. A fost în cele din urmă confirmată la aproape două decenii după moartea lui Rømer, cu explicația în 1729 a aberației stelare de către astronomul englez James Bradley.

(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)