UMA EXPERIÊNCIA DE PENSAMENTO COMPARANDO A PROPAGAÇÃO DA LUZ E A PROPAGAÇÃO DO SOM

     Imagine uma imensa caixa transparente, contendo em seu interior, além de ar, uma fonte sonora, uma fonte luminosa e receptores de som e luz. Fora da caixa também existem receptores de som e um equipamento eletrônico que possibilita ao som passar do exterior para o interior da caixa, e vice-versa.
     Ao ser emitido um som pela fonte, se a caixa estiver em repouso relativo ao solo, vai ser registrado que a velocidade do som no ar é idêntica em qualquer direção e sentido. No entanto, se a caixa estiver se movendo uniformemente em relação ao solo, um observador de pé fora da caixa perceberá que as medidas de velocidade do som registradas pelos seus próprios receptores são diferentes umas das outras, dependendo da direção em que é medida. Serão maiores do que a velocidade padrão do som quando estiverem se propagando no sentido do movimento da caixa, e menores quando no sentido oposto, por exemplo, pois a caixa carrega junto consigo o ar dentro dela, através do qual as ondas sonoras se propagam. Logo, a velocidade do som em relação ao ar dentro da caixa se somará à velocidade do movimento da caixa em relação ao solo quando for medida por um detector à frente da caixa, fora dela; ao passo que dela é subtraído o valor da velocidade da caixa em relação ao solo quando o som for detectado pelo detector que fique atrás da caixa (fora dela). Por outro lado, qualquer detector dentro da caixa registrará o mesmo valor para a velocidade do som que ele capta. Assim, a velocidade do mesmo som é medida como diferente para os dois observadores situados dentro e fora da caixa, e mesmo por dois detectores situados fora da caixa e fixos no solo. Isso é uma conseqüência, basicamente, da existência de um meio físico para a propagação de uma onda sonora.

     Mas o mesmo não é verdadeiro com relação à propagação da luz dentro da caixa. A luz não necessita de um meio material para se propagar, pois é capaz de se propagar em regiões onde há vácuo, como entre o Sol e a Terra. Isso significa que não é necessário levar em conta o meio (o vácuo é nada) quando temos que medir ou calcular a velocidade da luz em relação a diferentes observadores em movimento relativo. Portanto, os dois observadores anteriores, cada qual usando seus próprios detectores, registrarão um mesmo valor para a velocidade de propagação da luz, independentemente da caixa estar ou não em movimento com relação ao solo, e independentemente da direção segundo a qual a luz é captada. Para eles, a luz se propagará com a mesma velocidade em qualquer direção e sentido, pois a luz não é "carregada", "transportada" ou propagada "através" de um meio material. Isso é muito diferente do que imaginavam os físicos anteriores a Einstein, que acreditavam que o éter fosse o meio de propagação de ondas eletromagnéticas. Se tal fosse verdadeiro, então o valor medido por cada observador, para a velocidade da luz, iria ter de depender da velocidade da própria caixa com relação ao éter (ou seja, essencialmente, da velocidade da Terra em relação ao Sol).

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