¿Cómo se midió la velocidad de la luz?

Primero, saber si tarda

Hasta el siglo XVII se discutía si la luz viajaba o si aparecía en todas partes a la vez. Galileo propuso en 1638 un experimento simple: dos personas con linternas tapadas, a varios kilómetros de distancia, de noche. La primera destapa la suya; la segunda destapa la propia apenas ve la luz; la primera mide cuánto tarda en volverle. Lo probó a menos de una milla y reconoció que no pudo saber si la luz era instantánea: “si no lo es, es extraordinariamente rápida”.^[6] No podía funcionar. En 1,6 km de ida y 1,6 de vuelta, la luz tarda unas diez millonésimas de segundo, miles de veces menos que lo que tarda una persona en reaccionar.

La respuesta llegó del cielo. Ole Rømer, de la Real Academia de Ciencias de París, cronometró durante años los eclipses de Ío, la luna de Júpiter que entra en la sombra del planeta cada 42 horas y media. Notó que los eclipses se atrasaban cuando la Tierra se alejaba de Júpiter y se adelantaban cuando se acercaba. En 1676 anunció que la reaparición de Ío del 9 de noviembre llegaría 10 minutos tarde, y así fue. Su explicación: la luz tarda, y según sus cálculos necesitaba 22 minutos para cruzar el diámetro de la órbita de la Tierra.^[3] Rømer no dio un valor en kilómetros por segundo, porque nadie conocía bien esa distancia. Con la distancia actual al Sol, sus 22 minutos equivalen a unos 227.000 km/s: un 24 % menos del valor real, pero del orden correcto.

La rueda de Fizeau

La primera medición hecha enteramente en la Tierra fue la de Hippolyte Fizeau en 1849. Puso un anteojo en el mirador de una casa en Suresnes y un espejo en la colina de Montmartre, a 8633 metros. La luz de una lámpara pasaba entre los dientes de una rueda de 720 dientes, iba hasta el espejo, volvía y tenía que pasar otra vez por la rueda.^[1]

Con la rueda quieta o lenta, la luz volvía por el mismo hueco. Al acelerarla, llegaba un momento en que, mientras la luz hacía los 17 km de ida y vuelta, el hueco ya había avanzado y en su lugar estaba el diente siguiente: el punto de luz se apagaba. Fizeau vio el primer apagón a 12,6 vueltas por segundo; al doble de velocidad la luz volvía a brillar, al triple se apagaba de nuevo. El promedio de 28 observaciones dio 70.948 leguas por segundo, unos 315.000 km/s, un 5 % por encima del valor actual.^[1] Puedes rehacer su cuenta:

Distancia hasta el espejo m Dientes de la rueda Vueltas por segundo en el primer apagón vueltas/s

	Resultado
Tiempo de ida y vuelta de la luz	55,1 µs
Velocidad de la luz	313.274 km/s
Diferencia con el valor actual	4,5 %

Con los datos crudos da unos 313.000 km/s; Fizeau publicó el promedio de 28 observaciones, algo más alto. Fuente: Datos de Fizeau (1849). El apagón ocurre cuando la rueda gira medio diente mientras la luz va y vuelve: t = 1 / (2 × dientes × vueltas por segundo), y c = 2 × distancia / t.

Cómo lo sabemos

Cada método cambió la forma de medir el tiempo, que es lo difícil: la distancia se podía medir con cinta o triangulación, pero ningún reloj de la época medía millonésimas de segundo. Rømer usó un reloj gigante, la órbita de Ío, y una distancia enorme, la órbita de la Tierra. Fizeau convirtió el tiempo en velocidad de giro: bastaba contar vueltas por segundo con un contador mecánico.

Albert Michelson, un joven oficial de la Academia Naval de Estados Unidos en Annapolis, mejoró otra idea, la del espejo giratorio de Léon Foucault. La luz rebota en un espejo que gira, va hasta un espejo fijo lejano, vuelve, y cuando llega el espejo giratorio ya rotó un poco: el haz de regreso sale desviado. Midiendo ese desvío con un micrómetro se obtiene el tiempo. Michelson usó una base de unos 605 metros, una lente de 150 pies de foco y un espejo que giraba unas 256 veces por segundo. Hizo su primera observación con ese equipo el 30 de enero de 1879. Para no sesgarse, en varias series otra persona anotaba las lecturas sin decírselas. Su resultado para el vacío fue 299.944 ± 51 km/s.^[2]

El valor quedó apenas 148 km/s por encima del actual, un 0,05 %. Pero el valor real está fuera de su margen de ±51: el error que declaró era demasiado optimista.

En 1972, un equipo encabezado por Kenneth Evenson midió a la vez la frecuencia y la longitud de onda de un láser estabilizado; multiplicándolas obtuvo 299.792.456,2 ± 1,1 m/s, cien veces más preciso que todo lo anterior.^[5] Ya no tenía sentido seguir midiendo: el límite lo ponía la propia definición del metro.

1. 1638
   Galileo y las linternas

   Probado a menos de una milla: no puede saber si la luz es instantánea.

2. 1676
   Rømer y las lunas de Júpiter

   Los eclipses de Ío se atrasan: la luz tarda unos 22 minutos en cruzar la órbita terrestre.

3. 1849
   Fizeau y la rueda dentada

   Suresnes–Montmartre, 8633 m: unos 315.000 km/s. Primera medición en la Tierra.

4. 1879
   Michelson y el espejo giratorio

   299.944 ± 51 km/s en el vacío, a 0,05 % del valor actual.

5. 1972
   Láser estabilizado

   299.792.456,2 ± 1,1 m/s, midiendo frecuencia y longitud de onda.

6. 1983
   La velocidad de la luz pasa a ser exacta

   El metro se define con ella: 299.792.458 m/s por definición.

Fuente: Galileo (1638), Rømer (1677), Fizeau (1849), Michelson (1880), Evenson et al. (1972), BIPM (1983).

Lo que se suele decir mal

“Galileo midió la velocidad de la luz y le dio infinita.” No midió nada y no concluyó que fuera infinita: dijo que no podía distinguir si era instantánea o solo muy rápida.^[6]

“Rømer calculó 220.000 km/s.” Rømer habló de minutos, no de kilómetros por segundo. Las cifras en km/s que se le atribuyen son cálculos posteriores, hechos con distintas estimaciones de la distancia Tierra-Sol.^[3]

“La velocidad de la luz es exacta porque se midió muy bien.” Es exacta porque se decidió así. En 1983, la Conferencia General de Pesas y Medidas definió el metro como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299.792.458 de segundo.^[4] Desde entonces medir “la velocidad de la luz” con más precisión no es posible: lo que se mide es el metro. Y el número vale para el vacío; en el aire, el agua o el vidrio, la luz va más despacio (Michelson calculó 80 km/s menos en el aire que en el vacío).^[2]

Otras preguntas

¿Cuál es la velocidad de la luz en km/s?

299.792,458 km/s en el vacío, exactamente. Desde 1983 no es un valor medido sino fijado: el metro se define a partir de ella.

¿Quién fue el primero en medir la velocidad de la luz?

Ole Rømer demostró en 1676 que la luz no es instantánea, pero no dio un valor en kilómetros por segundo. La primera medición hecha enteramente en la Tierra fue la de Hippolyte Fizeau en 1849: unos 315.000 km/s.

¿Por qué la velocidad de la luz es exacta?

Porque en 1983 se decidió definir el metro como la distancia que recorre la luz en 1/299.792.458 de segundo. Lo que antes se medía ahora es una convención; lo que se mide con error es el metro.

¿Galileo midió la velocidad de la luz?

Lo intentó con dos linternas a menos de una milla y no pudo decidir si la luz era instantánea. Concluyó que, si no lo era, era extraordinariamente rápida.

Fuentes

1. Fizeau H. Sur une expérience relative à la vitesse de propagation de la lumière . Comptes rendus de l'Académie des sciences, 29: 90-92 (1849). primaria Rueda de 720 dientes, espejo a 8633 m, primera eclipse a 12,6 vueltas por segundo; promedio de 28 observaciones: 70.948 leguas por segundo.
2. Michelson AA. Experimental Determination of the Velocity of Light, made at the U.S. Naval Academy, Annapolis . Astronomical Papers of the American Ephemeris, vol. 1 (copia de Project Gutenberg) (1880). primaria Espejo giratorio a unas 256 vueltas por segundo y base de 605 m; resultado en el vacío: 299.944 ± 51 km/s.
3. Rømer O. A Demonstration concerning the Motion of Light, communicated from Paris, in the Journal des Sçavans . Philosophical Transactions of the Royal Society, 12: 893-894 (1677). primaria Ío reapareció 10 minutos tarde el 9 de noviembre de 1676; la luz tardaría 22 minutos en cruzar el diámetro de la órbita terrestre.
4. Conférence générale des poids et mesures. Resolution 1 of the 17th CGPM (1983): Definition of the metre . BIPM (1983). primaria El metro es la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299.792.458 de segundo: c queda fija.
5. Evenson KM, Wells JS, Petersen FR, et al. Speed of Light from Direct Frequency and Wavelength Measurements of the Methane-Stabilized Laser . Physical Review Letters, 29: 1346 (1972). primaria c = 299.792.456,2 ± 1,1 m/s, cien veces más precisa que el valor aceptado antes.
6. Galilei G. Dialogues Concerning Two New Sciences (trad. Crew y de Salvio, 1914) . Macmillan (copia de Internet Archive) (1638). primaria El experimento de las linternas, probado a menos de una milla sin resultado concluyente.

Publicado el 30 de septiembre de 2026. Revisado contra las fuentes el 30 de septiembre de 2026. ¿Ves un error? Avísanos.