De eerste succesvolle meting van de snelheid van het licht vond plaats in 1676. De Deense astronoom Ole Rømer probeerde de baan van Io, de derde grootste maan van Jupiter, te meten door te kijken hoe lang het duurde om rond de planeet te passeren. Kijkend naar Io gedurende vele jaren, deed Rømer een verrassende ontdekking, zegt het American Museum of Natural History:
Het tijdsinterval tussen opeenvolgende verduisteringen werd steeds korter naarmate de aarde in haar baan naar Jupiter bewoog en werd steeds langer naarmate de aarde van Jupiter wegging. Deze verschillen stapelden zich op. Op basis van zijn gegevens schatte Roemer dat toen de aarde het dichtst bij Jupiter lag ... verduisteringen van Io ongeveer elf minuten eerder zouden optreden dan voorspeld op basis van de gemiddelde omlooptijd over vele jaren. En 6, 5 maanden later, toen de aarde het verst van Jupiter was ..., zouden de verduisteringen ongeveer elf minuten later plaatsvinden dan voorspeld.
Roemer wist dat de ware omlooptijd van Io niets te maken kon hebben met de relatieve posities van de aarde en Jupiter. In een briljant inzicht realiseerde hij zich dat het tijdsverschil te wijten moest zijn aan de eindige snelheid van het licht.
Vóór Rømer wisten wetenschappers niet zeker of licht een beperkte snelheid had of dat de snelheidsmeter permanent op 'oneindig' stond.
Een paar honderd jaar later zijn technieken voor het meten van de snelheid van het licht verbazingwekkend preciezer en in sommige gevallen complexer geworden. Maar in de video hierboven laten de mensen in het wetenschapscentrum van At Bristol een relatief eenvoudige manier zien om de snelheid van het licht te berekenen zonder jarenlang door een telescoop-oculair te kijken. In feite gebruikt hun aanpak niets anders dan eenvoudige keukenapparatuur - en chocolade.
In de video gebruiken gastheren Ross Exton en Nerys Shah weinig meer dan een magnetron en een chocoladereep om te laten zien hoe de lichtsnelheid moet worden berekend. De video maakt niet helemaal duidelijk hoe het meten van de gesmolten stukjes op een reep betrekking heeft op de snelheid van het licht. Maar om het iets meer uit elkaar te halen, moet u enkele van de eenheden die in hun metingen zijn gebruikt, bekijken.
Hertz is de fysische stand-in voor "cycli per seconde". De in de video gebruikte magnetron produceerde lichtgolven met een frequentie van 2.450.000.000 Hertz, of zoveel cycli per seconde. In een golf van piek naar piek gaan - in dit geval de afstand tussen het eerste en derde gesmolten stukje chocolade - is één cyclus. Exton en Shah hebben die afstand gemeten als 0, 12 meter of 0, 12 meter per cyclus. Vermenigvuldiging van iets gemeten in "meters per cyclus" met iets in "cycli per seconde" geeft een meting in "meters per seconde". Dat is de snelheid van de golf - de snelheid van het licht.
De truc waardoor de aanpak van het At Bristol-team werkt, is dat we in de moderne tijd al een paar belangrijke dingen weten over licht: dat het een eindige snelheid heeft en dat die snelheid grotendeels constant is. We hebben ook het voordeel dat natuurkundigen de relatie tussen golflengte, frequentie en snelheid al hebben gepeild.
Toen Ole Rømer naar Jupiter keek en eerst de snelheid van het licht afleidde, kwam hij op 214.000.000 meter per seconde. "Deze meting, gezien zijn oudheid, meetmethode en 17e-eeuwse onzekerheid over hoe ver Jupiter precies van de aarde verwijderd was, komt verrassend dicht in de buurt van de moderne waarde van [299 792 458] meter per seconde", zegt Dave Kornreich voor Cornell.
Met behulp van een magnetron en een chocoladereep haalden Exton en Shah 294.000.000 meter per seconde - niet slecht voor een beetje keukenwetenschap.
