Rýchlosť svetla c vo vákuu sa nemeria. V štandardných jednotkách má presnú pevnú hodnotu. Podľa medzinárodnej dohody z roku 1983 je merač definovaný ako dĺžka cesty, ktorú prešlo svetlo vo vákuu za čas 1/299792458 sekúnd. Rýchlosť svetla je presne 299 792 458 m / s. Palec je definovaný ako 2,54 centimetra. Preto v nemetrických jednotkách má rýchlosť svetla tiež presnú hodnotu. Takáto definícia má zmysel iba preto, že rýchlosť svetla vo vákuu je konštantná a túto skutočnosť je potrebné experimentálne potvrdiť (pozri Je rýchlosť svetla konštantná?). Je tiež potrebné experimentálne určiť rýchlosť svetla v médiách, ako sú voda a vzduch.
Až do 17. storočia sa verilo, že svetlo sa šíri okamžite. Toto bolo potvrdené pozorovaním zatmenia Mesiaca. Pri konečnej rýchlosti svetla by malo byť oneskorenie medzi pozíciou Zeme vzhľadom na Mesiac a pozíciou zemského tieňa na povrchu Mesiaca, ale takéto oneskorenie nebolo nájdené. Teraz vieme, že rýchlosť svetla je príliš vysoká na to, aby sme si všimli oneskorenie. Galileo pochyboval o nekonečne rýchlosti svetla. Navrhol spôsob, ako to zmerať zatvorením a otvorením svietidla vzdialeného niekoľko kilometrov. Nie je známe, či sa pokúsil vykonať taký experiment, ale kvôli veľmi vysokej rýchlosti svetla nemohlo byť meranie úspešné.
Prvé úspešné meranie c urobil Olaf Roemer v roku 1676. Všimol si, že čas medzi zatmeniami satelitov Jupitera je kratší, keď sa znižuje vzdialenosť od Zeme k Jupiteru, a dlhší, keď sa táto vzdialenosť zväčšuje. Uvedomil si, že je to kvôli zmene času, ktorý vyžaduje, aby svetlo prešlo z Jupitera na Zem, keď sa vzdialenosť medzi nimi zmenila. Vypočítal, že rýchlosť svetla je 214 000 km / s. Nepresnosť je spôsobená skutočnosťou, že vzdialenosti medzi planétami v tom čase ešte neboli dobre definované.
V roku 1728 James Bradley odhadol rýchlosť svetla pozorovaním aberácie hviezd (zmena zjavnej polohy hviezdy spôsobená pohybom Zeme okolo Slnka). Pozoroval jednu z hviezd v súhvezdí Draco a zistil, že jej zjavná poloha sa v priebehu roka mení. Tento efekt funguje pre všetky hviezdy, na rozdiel od paralaxy, ktorá je výraznejšia pre hviezdy v okolí. Aberácia je podobná účinku pohybu na uhol dopadu dažďových kvapiek. Ak stojíte a nie je tam žiadny vietor, padajú kvapky vertikálne na vašu hlavu. Ak spustíte, ukáže sa, že dážď prichádza v uhle a zasiahne vašu tvár. Bradley meral tento uhol pre hviezdne svetlo. Poznal rýchlosť pohybu Zeme okolo Slnka a rozhodol, že rýchlosť svetla je 301 000 km / s.
Prvé meranie c na Zemi vykonal Armand Fizeau v roku 1849. Použil odraz svetla zo zrkadla vzdialeného 8 km. Svetelný lúč prešiel medzerou medzi zubami rýchlo sa otáčajúceho kolesa. Rýchlosť otáčania sa zvyšovala, až kým sa odrazený lúč neobjavil v nasledujúcej medzere. Vypočítaná hodnota c sa ukázala ako 315 000 km / s. O rok neskôr Leon Foucault vylepšil túto metódu pomocou rotačného zrkadla a získal oveľa presnejšiu hodnotu 298 000 km / s. Vylepšená metóda bola dostatočne presná na to, aby sa zistilo, že rýchlosť svetla vo vode je pomalšia ako vo vzduchu.
Keď Maxwell publikoval svoju teóriu elektromagnetizmu, bolo možné nepriamo určiť rýchlosť svetla z hodnôt magnetickej a elektrickej priepustnosti. Weber a Kohlrausch boli prví, ktorí to urobili v roku 1857. V roku 1907 dostali Rose a Dorsey rovnakým spôsobom rýchlosť 299 788 km / s. V tom čase to bola najpresnejšia hodnota.
Následne boli uplatnené ďalšie opatrenia na zlepšenie presnosti. Zohľadnil sa napríklad index lomu svetla vo vzduchu. V roku 1958 získala spoločnosť Froome hodnotu 299792,5 km / s pomocou mikrovlnného interferometra a Kerrovej elektrooptickej uzávierky. Po roku 1970 boli možné ešte presnejšie merania pomocou vysoko stabilného lasera a presných céziových hodín. Dovtedy bola presnosť štandardného metra vyššia ako presnosť merania rýchlosti svetla. A teraz sa rýchlosť svetla stala známou s presnosťou plus alebo mínus 1 m / s. Teraz je praktickejšie používať rýchlosť svetla pri určovaní merača. Štandard vzdialenosti 1 meter sa teraz určuje pomocou atómových hodín a lasera.
V tabuľke sú uvedené hlavné stupne merania rýchlosti svetla (Froome a Essen):
Propagačné video:
| dátum | Autori | metóda | km / s | Chyba |
|---|---|---|---|---|
| 1676 | Olaus Roemer | Mesiace Jupitera | 214000 | |
| 1726 | James bradley | Aberácia hviezd | 301000 | |
| 1849 | Armand fizeau | Výbava | 315000 | |
| 1862 | Leon faucault | Rotujúce zrkadlo | 298000 | ± 500 |
| 1879 | Albert michelson | Rotujúce zrkadlo | 299910 | ± 50 |
| 1907 | Rosa, Dorsay | EM konštanty | 299 788 | ± 30 |
| 1926 | Albert michelson | Rotujúce zrkadlo | 299 796 | ± 4 |
| 1947 | Essen, Gorden-Smith | Rezonančný rezonátor | 299 792 | ± 3 |
| 1958 | KDFroome | Rádio interferometer | 299 792,5 | ± 0,1 |
| 1973 | Evanson a kol | Laserový interferometer | 299 792,4574 | ± 0,001 |
| 1983 | CGPM | Prijatá hodnota | 299 792,458 | 0 |