OLE ROMER

No século XVII, mais precisamente em 1676, quando trabalhava no Observatório Real de Paris, o astrónomo dinamarquês Ole Romer (1644-1710) demonstrou que a luz tinha uma velocidade finita. Até essa data acreditava-se que a luz viajava instantaneamente. Ele estimou, porém, que a luz demoraria 22 minutos a percorrer uma distância igual ao diâmetro da órbita da Terra, o equivalente a 220.000 km/s. Embora os detalhes dos seus cálculos tenham sido perdidos, o erro deve-se provavelmente a valores errados dos elementos orbitais (os parâmetros necessários para identi car univocamente uma órbita) de Júpiter, levando R omer a acreditar que estaria mais perto do sol do que aquilo que realmente estava.

Embora a teoria tenha sido controversa na altura, e Romer nunca tenha chegado a convencer o director do Observatório Real, ela ganhou o apoio de outros cientistas da época, como Newton e Huygens. Somente duas décadas após a morte de Ro mer é que a teoria foi con rmada, com a explicação da aberração estelar por James Bradley em 1729.

A apresentação de Ro mer ficou gravada como uma notícia no Journal des Savants, que foi traduzida e publicada na edição de 25 de Julho de 1677 das Philosophical Transactions. O raciocínio de Romer baseia-se na órbita de Io, uma lua de Júpiter, e nos seus dois tipos de eclipses: imersão e emersão. Começou por determinar uma ordem de grandeza, e chegou à conclusão de que não demoraria um segundo a percorrer 3000 léguas, que é uma valor próximo do diâmetro da Terra.

Seja A o Sol, B Júpiter, C o primeiro satélite de Júpiter (Io), que imerge na sombra de Júpiter, para emergir em D, e sejam EFGHLK a Terra a diferentes distâncias de Júpiter. Agora suponha-se que a Terra, estando em L, em direcção à segunda quadratura de Júpiter, tenha visto o primeiro satélite na altura da sua emersão, que, cerca de 42h30 mais tarde, ou seja, após uma revolução do satélite, estando a Terra em K, o vê a voltar para D. Se a luz necessitar de tempo para percorrer o intervalo LK, o satélite seria visto a voltar para D mais tarde do que se a Terra tivesse permanecido em L, tal que a revoluçao do satélite a ser assim observado pelas emersões, será retardado tanto tempo quanto o necessário para a luz percorrer LK. Pelo contrário, na quadratura FG, onde a Terra ao aproximar-se vai de encontro à luz, as revoluções das imersões vão parecer mais curtas tanto quanto as emersões parecerem mais alongadas. E, porque em 42h30 a distância entre Terra e Júpiter varia, pelo menos, 210 diâmetros da Terra, segue-se que, supondo que para cada diâmetro terrestre a percorrer a luz demoraria 1 s, a luz demora 00h03m30 a percorrer cada um dos intervalos GF e KL. Devia-se, assim, observar uma diferença de 7 min em duas revoluções, mas não é observada qualquer diferençaa.

No entanto, não se segue daí que a luz não necessita de tempo para viajar, pois após Romer ter examinado melhor, o que não era nítido em duas revoluções, era bastante considerável ao fi m de muitas revoluções.

A necessidade desta nova equação de retardamento da luz está de acordo com todas as observações feitas na Academia Real, e no Observatório, de 1669 a 1677, tendo sido confi rmado pela emersão de Io a 9/11/1677 às 05h35m45, 10 minutos mais tarde do que o esperado pelos cálculos a partir das observações de Agosto do mesmo ano, quando a Terra estava muito mais perto de Júpiter. No entanto, Romer conseguiu prever essa diferença temporal. Entre 1671 e 1673 tinha cerca de 30 observações dos eclipses de Io que usou para calcular o tempo que a luz demorava a percorrer a distância Terra-Sol que melhor se ajustava às medidas: 11 minutos. Com esse valor, foi-lhe possível calcular o tempo que a luz demoraria a viajar de Júpiter até à Terra.

Raimundo Martins