La velocità della luce in fisica viene indicata con la lettera c (dal latino, celeritas) per la prima volta nel 1894 da Paul Drude. Qual è la definizione di velocità della luce? Si tratta della velocità do propagazione di un’onda magnetica e di una particella libera e senza massa.

La relatività ristretta attesta che la velocità della luce nel vuoto c0 è una costante fisica universale che non dipende dal sistema di riferimento utilizzato. Si tratta della massima velocità a cui può viaggiare qualsiasi informazione nell’universo unendo le classiche grandezze fisiche di spazio e tempo nell’entità unica dello spaziotempo e rappresentando il valore di conversione nella celebre equazione di equivalenza massa-energia.
Nella relatività generale si tratta della velocità prevista per le onde gravitazionali.
A partire dal 21 ottobre 1983 si considera il valore c0 come esatto, che vuol dire senza errore. E a partire da esso si definisce la lunghezza del metro nel Sistema Internazionale.

Valore velocità della luce nel vuoto

A quanto corrisponde il valore della velocità della luce nel vuoto? La costante fisica, indicata con il simbolo c0, assume nel vuoto il valore di 299.792.458 m/s (metri al secondo).

$$ c0 = 299.792.458 m/s $$

Quando si è alle prese con esercizi e applicazioni pratiche tale valore viene approssimato con 300.000.000 m/s. Il risultato e che il valore approssimato ed espresso in notazione scientifica della velocità della luce è di \(3x10^8 m/s\).
Cosa significa questo a livello pratico? Per darvi un’idea, la luce nel vuoto in un solo secondo percorre una distanza di ben 300 milioni di metri.
Per farci un’idea ancora più concreta del valore della velocità della luce del vuoto facciamo un esempio. Prendiamo come riferimento la circonferenza della Terra (circa 40.000 chilometri). Poiché la luce percorre circa 300.000 km/s, il risultato è che, se potessimo viaggiare alla velocità della luce, in un solo secondo faremmo ben sette giri completi della Terra!

Cosa vuol dire che la velocità della luce è la massima velocità raggiungibile?

Cosa significa che la velocità della luce è la massima velocità raggiungibile? Vuol dire che, nel vuoto, la velocità della luce è la massima velocità alla quale può viaggiare qualsiasi informazione dell’Universo, indipendentemente da quale sia il sistema di riferimento scelto.

Come ci insegnano a scuola, nella nostra esperienza diretta siamo abituati a sommare i moti di velocità. Se, per esempio, un treno di muove lungo un binario in una certa direzione a 200 km/h rispetto al terreno, lanciando una palla nel corridoio del treno che lo percorra alla velocità di 3 km/h, per ottenere la velocità della palla rispetto al terreno andranno sommate le due velocità (200 km/h + 3 km/h = 203 km/h). La palla nel corridoio del treno, quindi, si muove rispetto al terreno a una velocità di 203 km/h.

Facciamo invece finta si trovarci su una navicella spaziale che si muove verso la Terra a una velocità di 100 m/s. Se sulla navicella accendiamo una torcia e puntiamo il fascio di luce verso il nostro pianeta, la velocità del fascio di luce prodotto dalla torcia corrisponderà a 299.792.458 m/s, non a (299.792.458 m/s + 100 m/s). Per quanto assurdo possa sembrare, le ragioni sono ampiamente spiegate nella teoria della relatività.

La luce è più veloce di qualunque altra cosa e nulla può superarla, nemmeno il suono. Ci sono molti fenomeni che danno la prova di ciò, uno dei più familiari è costituito dai fulmini. La luce del fulmine viene percepita dai nostri occhi nel momento in cui si sviluppa. Il suono che corrisponde a un fulmine, però, lo sentiamo solo qualche secondo dopo. La ragione di ciò è che, nell’aria, la velocità del suono è di molto inferiore alla velocità della luce.