Історія вимірювань швидкості світла: від перших спроб до сучасних стандартів

Перші спостереження та метод Ремера

Історія вимірювань швидкості світла розпочинається в 1676 році з дослідження Оле Ремера, данського астронома. Вивчаючи затемнення Іо, одного з супутників Юпітера, Ремер виявив, що час між затемненнями змінюється залежно від відстані Землі від Юпітера. Він зробив висновок, що ці зміни часу пов'язані з часом, який потрібен світлу для долання додаткової відстані, коли Земля віддаляється від Юпітера. Ремер оцінив швидкість світла приблизно в 227,000 кілометрів за секунду, що було першим кількісним вимірюванням цієї величини.

Метод Фізо

У 1849 році французький фізик Арман Фізо розробив новий метод вимірювання, який використовував обертове зеркало. Світло спрямовувалося на зеркало, яке оберталося з високою швидкістю. Відбите світло поверталось назад і проходило через той самий шлях. За час обертання зеркала світло відображалось на дещо інше місце. Цей метод дозволив виміряти швидкість світла з більшою точністю, і Фізо отримав значення близько 313,000 кілометрів за секунду.

Ефект Доплера і електромагнітні вимірювання

Протягом 19-го та на початку 20-го століття, методи вимірювань продовжували вдосконалюватися. Наприклад, використання ефекту Доплера та електромагнітних методів за допомогою інтерферометра Майкельсона,  що дозволили виміряти швидкість світла з ще більшою точністю.

Роль у теорії відносності і сучасне визначення

Альберт Ейнштейн у 1905 році постулював, що швидкість світла у вакуумі є сталою для всіх інерційних систем відліку, що стало однією з основ спеціальної теорії відносності. Ця постулата значно підвищила значення точних вимірювань швидкості світла.

З 1983 року швидкість світла була офіційно визначена як 299,792,458 метрів на секунду у Міжнародній системі одиниць (SI). Це значення використовується для визначення метра, що розраховується як відстань, яку світло проходить у вакуумі за 1/299,792,458 секунди.