Ensimmäinen onnistunut valonopeuden mittaus tapahtui vuonna 1676. Tanskalainen tähtitieteilijä Ole Rømer yritti mitata Jupiterin kolmannen suurimman kuun Io kiertorataa tarkkailemalla kuinka kauan kului planeetan ympäri. Tarkkailemalla Ioa monien vuosien ajan, Rømer teki yllättävän löytön, sanoo American Museum of Natural History:
Peräkkäisten pimennysten välinen aikaväli lyhentyi tasaisesti, kun maa kiertoradallaan siirtyi kohti Jupiteria ja pidentyi tasaisesti, kun maa siirtyi pois Jupiterista. Nämä erot kertyivät. Tietojen perusteella Roemer arvioi, että kun maapallo oli lähimpänä Jupiteria ..., Io: n pimennykset tapahtuvat noin yksitoista minuuttia aikaisemmin kuin ennustettiin perustuen monien vuosien keskimääräiseen kiertorataan. Ja 6, 5 kuukautta myöhemmin, kun maa oli kauimpana Jupiterista ..., pimennykset tapahtuivat noin yksitoista minuuttia myöhemmin kuin ennustettiin.
Roemer tiesi, että Ion todellisella kiertoradalla ei voi olla mitään tekemistä maan ja Jupiterin suhteellisten asemien kanssa. Loistavassa oivalluksessa hän tajusi, että aikaeron täytyy olla seurausta äärellisen valonopeudesta.
Ennen Rømeria tutkijat olivat epävarmoja siitä, oliko valolla rajoitettu nopeus vai oliko sen nopeusmittari pysyvästi jumissa "äärettömässä".
Muutaman sadan vuoden kuluttua tekniikat valon nopeuden mittaamiseksi ovat kasvaneet hämmästyttävän tarkemmin ja joissain tapauksissa monimutkaisemmiksi. Mutta yllä olevassa videossa At Bristolin tiedekeskuksen ihmiset esittelevät suhteellisen yksinkertaisen tavan laskea valonopeus, joka ei edellytä vuosien katsomista kaukoputken okulaarin läpi. Itse asiassa heidän lähestymistapaansa ei käytetä muuta kuin yksinkertaisia keittiövälineitä - ja suklaata.
Videossa isännät Ross Exton ja Nerys Shah käyttävät vähän enemmän kuin mikroaaltouunia ja suklaapatua osoittamaan, kuinka valon nopeus lasketaan. Video ei tee täysin selväksi, kuinka sulanut bitit mitataan suklaatangolla suhteessa valon nopeuteen. Mutta sen hajottaminen vain vaatii katsomaan joitain mittauksissa käytettyjä yksiköitä.
Hertz on fysiikan stand-in "sykliä sekunnissa". Videossa käytetty mikroaalto tuotti valoaaltoja, joiden taajuus oli 2 450 000 000 hertsiä tai että useita kierroksia sekunnissa. Siirtyminen aallon huipusta huippuun - tässä tapauksessa sulannon ensimmäisen ja kolmannen sulatetun bitin välinen etäisyys on yksi jakso. Exton ja Shah mittasivat etäisyydeksi 0, 12 metriä tai 0, 12 metriä jaksoa kohden. Kertomalla jotain, joka on mitattu ”metreinä jaksossa”, jollakin ”sykleillä sekunnissa”, saadaan mittaus ”metreinä sekunnissa”. Se on aallon nopeus - valon nopeus.
Temppu, joka saa At Bristol -ryhmän lähestymistavan toimimaan, on se, että me nykyaikana tiedämme jo muutama tärkeä asia valosta: että sillä on äärellinen nopeus ja että nopeus on suurelta osin vakio. Meillä on myös etua siitä, että fyysikot ovat jo kiusanneet aallonpituuden, taajuuden ja nopeuden välistä suhdetta.
Kun Ole Rømer katsoi Jupiteria ja päätti ensin valon nopeuden, hän tuli nopeudella 214 000 000 metriä sekunnissa. "Tämä mittaus, ottaen huomioon sen antiikin, mittausmenetelmän ja 1600-luvun epävarmuuden siitä, kuinka kaukana Jupiter oli maasta, on yllättävän lähellä nykyaikaista arvoa [299 792 458] metriä sekunnissa", Dave Kornreich sanoo Cornellille.
Exton ja Shah saivat mikroaaltouunin ja suklaatankin avulla nopeuden 294 000 000 metriä sekunnissa - ei pahasti vähän keittiötieteelle.
