¿Por qué no se puede medir la velocidad de la Luz?

Se puede medir la velocidad de ida y vuelta de la luz, pero no solo la de ida o solo la de vuelta.

Imagínate que envías un haz de luz láser a través de un vacío perfecto generado en un recipiente cilíndrico de 1 km1 km de largo. Al inicio del recipiente ubicas un reloj que haces que se active según se envié el láser y lo apagas según dicho láser llegue al final del cilindro. El problema es el cómo vas a saber cuándo la luz llega al final si tanto tú como el reloj estáis en el inicio. Podrías poner otro reloj al final, que se active cuando se active el inicial y se desactive cuando detecte el láser. Pero ahora radica el problema de cómo vas a sincronizar el reloj inicial y finales. Podrías conectar ambos relojes mediante un cable y enviar un pulso desde el reloj inicial hasta el final, pero como dicho pulso viajará a la velocidad de la luz, llegará al final con un cierto retraso temporal. Podrías pensar que puedes simplemente restar ese retraso temporal, pero es igual al tiempo que le toma a la luz para recorrer un kilómetro. Ese es el tiempo que no conoces y que quieres medir. Ok, nuevo plan, ubica a ambos en la posición inicial, sincronízalos y envía a uno de ellos hasta el final. El problema ahora es que el reloj en movimiento padecerá una dilatación temporal asociada a dicho movimiento, que es relativa al reloj estacionario del inicio y, por lo tanto, dejará de estar sincronizado con el otro reloj. ¿Qué solución podemos encontrar entonces? Quita el reloj del final. Añade un espejo al final que refleje el láser hacia atrás y usa un simple reloj para calcular el viaje completo de 22 kilómetros del mismo. El resultado que obtengas será de 299792458ms.299792458ms.

Pero, como ya hemos mencionado, esos 299792458ms299792458ms se han calculado en base al viaje de ida y vuelta del láser. No tenemos ni idea de cuánto ha tardado en llegar hasta el final, ni tampoco cuánto ha tardado en volver.

Imaginemos que el tiempo de ida y vuelta es de 33 microsegundos. Podría ser que el láser tardara 1.51.5 microsegundos en ir y 1.51.5 microsegundos en volver, pero bien podría tardar 33 microsegundos en ir e instantáneamente volver. En ambos casos el tiempo de ida y vuelta va a ser de 33 microsegundos.

Por el momento, parece que no es posible medir la velocidad de la luz en un solo sentido y quizás nunca se pueda. No obstante, siempre podremos recurrir a la navaja de Ockham y pensar que su velocidad es siempre la misma tanto en la ida como en la vuelta. No tiene una dirección preferida en el universo.

Referencias

Enlace al vídeo: https://youtu.be/pTn6Ewhb27k.