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Alguns acreditavam que a luz possuísse velocidade infinita. Outros acreditavam que fosse finita porém muito grande. Dentre os que acreditavam que ela pudesse ser finita, medir a velocidade da luz era um grande desafio que sempre despertou grande interesse dos grandes homens da ciência.

Galileu

Conta-se que Galileu teria subido ao alto de uma colina com uma lanterna e um dispositivo capaz de medir tempo (provavelmente algum pêndulo) e um ajudante teria subido em outra que poderia ser vista da primeira. O plano era simples:

Galileu acenderia sua lanterna e iniciaria a contagem das oscilações do seu pêndulo, a luz se propagaria até a outra colina e quando seu ajudante enxergasse o brilho da lanterna de Galileu, acenderia a sua lanterna também. Quando Galileu visse o brilho da lanterna de seu ajudante faria um cálculo simples: v = d/t. Onde a distância d entre as colinas era conhecida e o tempo t seria medido pelo nº de oscilações do pêndulo.

O problema era que o pêndulo de Galileu deveria ser capaz de medir tempos da ordem de 10^-5 segundos para que eles obtivesse êxito em sua empreitada. Ao ser questionado sobre o valor que havia encontrado para a velocidade da luz ele respondeu: - É rápida!.

Römer

Já em 1676, o dinamarquês Olaf Römer percebeu um atraso de aproximadamente 17 minutos no movimento de translação do satélite Io de Júpiter quando a Terra completava meia volta em torno do Sol (6 meses). E que após mais 6 meses o horário voltava ao normal.

Concluiu acertadamente que esse atraso se dava pelo fato de a luz ter que percorrer um maior trajeto até chegar aos nossos olhos.

Em 6 meses Júpiter se desloca muito pouco enquanto a Terra se distanciava o equivalente ao diâmetro de sua órbita.

Como na época já haviam estimativas sobre o valor do diâmetro da órbita da Terra ao redor do Sol, ele usou  v = d/t (onde a distância d seria o diâmetro da órbita e o tempo t seria os 17 minutos) chegando ao valor v = 2,14 . 10⁸ m/s mostrando que a velocidade da luz era finita. Um feito extraordinário para sua época!

Desde então uma série de experiências cada vez mais sofisticadas foram realizadas até obtermos o valor aceito atualmente que é de v = 2,997924588 . 10⁸ m/s ± 0,2 m/s.

Fizeau

A primeira tentativa bem-sucedida de medir a velocidade da luz através de métodos terrestres foi realizada pelo francês Armand Hippolyte Louis Fizeau (1819-1896). Fizeau criou um engenhoso processo que representamos simplificadamente na figura abaixo:

A luz que vem de uma fonte F, passa pelo orifício de um anteparo A, transformando-se em um estreito feixe de luz. Essa luz incide num espelho semiprateado E₁, o qual permite que parte da luz seja refletida para baixo e outra parte siga em linha reta, indo atingir um outro espelho E₂; neste ela se reflete e volta, atinindo novamente o espelho E₁, quando parte da luz é refletida para o olho do observador.

Entre os dois espelhoshá uma roda dentada em que a largura de cada dente é igual a largura dos vãos. A roda é posta a girar com velocidade angular crescente.

Enquanto a velocidade da roda é pequena, aluz que passa por um vão entre dois dentes consegue ir e voltar antes que um dente se interponha no caminho da luz; assim, o observador recebe continuamente a luz.

Aumentando-se gradativamente a velocidade da roda, há um valor para o qual a luz que passa por um vão, quando volta, encontra o dente seguinte; para essa velocidade angular o observador deixa de observar a luz.

Sendo T o período da roda e n o número de dentes, o número total de vãos e dentes é 2n e, assim, o intervalo de tempo entre um vão e um dente seguinte é:

Δt = T/2n

Por outro lado, esse intervalo de tempo também é dado por:

Δt = 2D/v

Onde v é a velocidade da luz e D é a distância entre a roda e o segundo espelho. Assim:

2D/v = T/2n  →  v = 4nDf

onde f é a freqüência da roda.

Numa das várias experiências realizadas por Fizeau, a roda tinha 720 dentes, a distância D era de 8633 m e a freqüência da roda era 12,6 hertz que substituindo na equação acima nos dá:

v = 3,13 . 10⁸ m/s

Aí vai uma tabela com a evolução das medidas da velocidades da luz até os tempos atuais: