Hoe meet je de lichtsnelheid?

KIJK-redactie

2020-05-25 11:59:50

lichtsnelheid

Licht reist altijd met een snelheid van 300.000 kilometer per seconde, zo lees je geregeld. Maar Pieter Bijl vraagt zich af: hoe zijn we eigenlijk achter die waarde gekomen?

De eerste die erin slaagde de lichtsnelheid te bepalen, was Ole Rømer. Deze Deen keek in 1676 naar de manen van de planeet Jupiter en constateerde dat er een verschil kon zitten tussen wanneer je zou verwachten dat zo’n maan achter Jupiter verdween en wanneer je dat daadwerkelijk zag gebeuren.

Lees ook:

Lichtsnelheid

Rømer meende – terecht – dat dit kwam doordat de afstand tussen Jupiter en de aarde varieert. Hierdoor doet licht er de ene keer wat langer over dan de andere keer om ons te bereiken. Uit zijn waarnemingen bepaalde de Deen vervolgens dat licht 22 minuten nodig had om de baan van de aarde rond de zon over te steken, wat neerkomt op twee keer de afstand van de aarde tot de zon. De Nederlandse wetenschapper Christiaan Huygens rekende die conclusie vervolgens om naar een snelheid: 220.000 kilometer per seconde. Een heel eind in de goede richting dus.

Latere wetenschappers maten de lichtsnelheid op andere manieren en kwamen zo dichter bij de huidige waarde. In 1849 liet de Fransman Hippolyte Fizeau bijvoorbeeld licht tussen de tanden van een roterend tandwiel door op een spiegel schijnen. Door de snelheid van het wiel zo in te stellen dat het terugkerende licht door een tand werd geblokkeerd, kon hij een lichtsnelheid meten van 313.000 kilometer per seconde. Daarna bedachten wetenschappers nog tal van andere manieren om de lichtsnelheid te bepalen, waarbij ze in de twintigste eeuw dankbaar gebruik gingen maken van moderne hulpmiddelen als lasers en atoomklokken.

In steen gebeiteld

En hoe wordt de lichtsnelheid nu dan gemeten? Nou, niet. In 1983 besloot men namelijk tijdens een internationale conferentie om de waarde van de
lichtsnelheid in steen te beitelen. Sindsdien bedraagt die exact 299.792.458
meter per seconde. De reden was dat men toe wilde naar een stelsel waarbij alle eenheden afhangen van onveranderlijke natuurconstanten. Oftewel: waardes die, waar of wanneer je ze ook meet, altijd hetzelfde zijn – zoals de snelheid van het licht.

Daarom wordt de lichtsnelheid nu niet meer uitgerekend door de afgelegde afstand in meters te delen door de reistijd in seconden. In plaats daarvan ligt de waarde van de lichtsnelheid vast en is de definitie van de meter dáárvan afhankelijk gemaakt. Sindsdien luidt de ietwat omslachtige definitie van de meter: de afstand die licht in vacuüm aflegt in één 299.792.458-ste van een seconde.

Deze vraag kon je vinden in KIJK 9/2019.

Ook een vraag voor de rubriek ‘KIJK antwoordt’? Mail hem naar info@kijkmagazine.nl

Tekst: Jean-Paul Keulen

Beeld: iStock/Getty Images

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 







Podcast KIJK en luister via JUKE



Meer KIJK antwoordt