Lysets hastighed i vakuum måles ikke. Det har en nøjagtig fast værdi i standardenheder. I henhold til den internationale aftale fra 1983 defineres en meter som længden på den sti, der køres med lys i et vakuum i en tid på 1/299792458 sekunder. Lysets hastighed er nøjagtigt 299.792.458 m / s. En tomme er defineret som 2,54 centimeter. Derfor, i ikke-metriske enheder, har lysets hastighed også en nøjagtig værdi. En sådan definition giver kun mening, fordi lysets hastighed i et vakuum er konstant, og dette faktum skal bekræftes eksperimentelt (se Er lysets hastighed konstant?). Det er også nødvendigt at eksperimentelt bestemme lysets hastighed i medier som vand og luft.
Indtil det syttende århundrede blev det antaget, at lys spreder sig øjeblikkeligt. Dette blev bekræftet af observationer af måneformørkelsen. Med en endelig lyshastighed skulle der være en forsinkelse mellem Jordens position i forhold til Månen og Jordens skygge på Månens overflade, men ingen sådan forsinkelse blev fundet. Vi ved nu, at lysets hastighed er for hurtig til at bemærke en forsinkelse. Galileo tvivlede på uendeligheden i lysets hastighed. Han foreslog en måde at måle den ved at lukke og åbne en lanterne flere miles væk. Det vides ikke, om han prøvede et sådant eksperiment, men på grund af den meget høje lyshastighed kunne målingen ikke være vellykket.
Den første succesrige måling af c blev foretaget af Olaf Roemer i 1676. Han bemærkede, at tiden mellem formørkelser af Jupiters satellitter er kortere, når afstanden fra Jorden til Jupiter mindskes, og længere når denne afstand øges. Han indså, at dette skyldes en ændring i den tid det tager for lys at rejse fra Jupiter til Jorden, når afstanden mellem dem ændres. Han beregnet, at lysets hastighed er 214.000 km / s. Unøjagtigheden skyldes, at afstandene mellem planeterne på det tidspunkt endnu ikke var godt defineret.
I 1728 estimerede James Bradley størrelsen af lysets hastighed ved at observere stjernernes afvigelse (en ændring i den tilsyneladende position af en stjerne forårsaget af jordens bevægelse rundt om solen). Han observerede en af stjernerne i stjernebilledet Draco og fandt, at dens tilsyneladende position ændrer sig gennem året. Denne effekt fungerer for alle stjerner i modsætning til parallax, som er mere mærkbar for stjerner i nærheden. Aberration ligner virkningen af bevægelse på regndråbernes hyppighed. Hvis du står, og der ikke er nogen vind, falder dråber lodret på dit hoved. Hvis du løber, viser det sig, at regnen kommer i vinkel og rammer dit ansigt. Bradley målte denne vinkel for stjernelys. Han kendte til jordens bevægelse rundt om solen og bestemte, at lysets hastighed er 301.000 km / s.
Den første måling af c på Jorden blev foretaget af Armand Fizeau i 1849. Han brugte refleksion af lys fra et spejl 8 km væk. En lysstråle passerede gennem et mellemrum mellem tænderne på et hurtigt roterende hjul. Rotationshastigheden blev øget, indtil den reflekterede bjælke blev synlig i det næste hul. Den beregnede værdi af c viste sig at være 315.000 km / s. Et år senere forbedrede Leon Foucault denne metode ved hjælp af et roterende spejl og opnåede en meget mere nøjagtig værdi på 298.000 km / s. Den forbedrede metode var nøjagtig nok til at bestemme, at lysets hastighed i vand er langsommere end i luft.
Efter at Maxwell offentliggjorde sin teori om elektromagnetisme, blev det muligt at bestemme lysets hastighed indirekte ud fra værdierne for den magnetiske og elektriske permeabilitet. Weber og Kohlrausch var de første til at gøre dette i 1857. I 1907 fik Rose og Dorsey 299.788 km / s på samme måde. På det tidspunkt var dette den mest nøjagtige værdi.
Efterfølgende blev der anvendt yderligere foranstaltninger for at forbedre nøjagtigheden. For eksempel blev der taget højde for brydningsindekset for lys i luft. I 1958 opnåede Froome en værdi på 299792,5 km / s ved anvendelse af et mikrobølgeinterferometer og en Kerr-elektro-optisk skodde. Efter 1970 blev der muliggjort endnu mere præcise målinger ved hjælp af en meget stabil laser og et præcisionscesiumur. Indtil den tid var nøjagtigheden af standardmåleren højere end nøjagtigheden ved måling af lysets hastighed. Og nu blev lyshastigheden kendt med en nøjagtighed på plus eller minus 1 m / s. Det er nu mere praktisk at bruge lysets hastighed til bestemmelse af måleren. Afstandstandarden på 1 meter bestemmes nu ved hjælp af et atomur og en laser.
Tabellen viser de vigtigste trin i måling af lysets hastighed (Froome og Essen):
Salgsfremmende video:
| dato | Forfattere | Metode | km / s | Fejl |
|---|---|---|---|---|
| 1676 | Olaus Roemer | Måner af Jupiter | 214.000 | |
| 1726 | James bradley | Aberration af stjernerne | 301 tusind | |
| 1849 | Armand fizeau | Gear | 315.000 | |
| 1862 | Leon foucault | Roterende spejl | 298.000 | ± 500 |
| 1879 | Albert michelson | Roterende spejl | 299.910 | ± 50 |
| 1907 | Rosa, Dorsay | EM-konstanter | 299 788 | ± 30 |
| 1926 | Albert michelson | Roterende spejl | 299 796 | ± 4 |
| 1947 | Essen, Gorden-Smith | Resonansresonator | 299 792 | ± 3 |
| 1958 | KDFroome | Radiointerferometer | 299 792,5 | ± 0,1 |
| 1973 | Evanson et al | Laserinterferometer | 299 792,4574 | ± 0,001 |
| 1983 | CGPM | Accepteret værdi | 299 792,488 | 0 |