واقعا چطوری؟ نحوه اندازه گیری بالاترین سرعت در کائناتدر شرایط متوسط ​​و زمینی ما؟ ما دیگر نیازی نداریم که مغز خود را در این مورد به چالش بکشیم - بالاخره در طی چندین قرن، افراد زیادی روی این موضوع کار کرده اند و روش هایی را برای اندازه گیری سرعت نور توسعه داده اند. بیایید داستان را به ترتیب شروع کنیم.

سرعت نور- سرعت انتشار امواج الکترومغناطیسی در خلاء با حرف لاتین مشخص می شود ج. سرعت نور تقریباً 300000000 متر بر ثانیه است.

در ابتدا هیچ کس به مسئله اندازه گیری سرعت نور فکر نکرد. نور وجود دارد - این عالی است. سپس در عصر باستان، نظر غالب فیلسوفان علمی این بود که سرعت نور بی نهایت، یعنی لحظه ای است. سپس این اتفاق افتاد قرون وسطیبا تفتیش عقاید، زمانی که سؤال اصلی افراد متفکر و مترقی این بود که "چگونه از گرفتار شدن در آتش جلوگیری کنیم؟" و فقط در دوره ها رنسانسو روشنگرینظرات دانشمندان چند برابر شد و البته تقسیم شد.

بنابراین، دکارت, کپلرو مزرعهبا دانشمندان عهد باستان هم عقیده بودند. اما او معتقد بود که سرعت نور محدود است، هرچند بسیار زیاد. در واقع او اولین اندازه گیری سرعت نور را انجام داد. به عبارت دقیق تر، او اولین تلاش را برای اندازه گیری آن انجام داد.

آزمایش گالیله

تجربه گالیله گالیلهدر سادگی خود درخشان بود این دانشمند آزمایشی را برای اندازه گیری سرعت نور، مجهز به وسایل ساده بداهه انجام داد. گالیله و دستیارش در فاصله ای زیاد و شناخته شده از یکدیگر، بر روی تپه های مختلف، با فانوس های روشن ایستاده بودند. یکی از آنها دریچه فانوس را باز کرد و دومی با دیدن نور فانوس اول مجبور شد همین کار را انجام دهد. گالیله با دانستن فاصله و زمان (تأخیر قبل از باز کردن فانوس توسط دستیار)، انتظار داشت سرعت نور را محاسبه کند. متأسفانه برای موفقیت این آزمایش، گالیله و دستیارش مجبور شدند تپه هایی را انتخاب کنند که چندین میلیون کیلومتر از هم فاصله داشتند. یادآوری می کنم که می توانید با پر کردن یک درخواست در وب سایت.

آزمایش های رومر و بردلی

اولین آزمایش موفق و شگفت آور دقیق در تعیین سرعت نور، آزمایش یک ستاره شناس دانمارکی بود. اولاف رومر. رومر از روش نجومی برای اندازه گیری سرعت نور استفاده کرد. در سال 1676، او ماهواره Io مشتری را از طریق تلسکوپ مشاهده کرد و متوجه شد که با دور شدن زمین از مشتری، زمان کسوف این ماهواره تغییر می کند. حداکثر زمان تاخیر 22 دقیقه بود. رومر با محاسبه دور شدن زمین از مشتری در فاصله ای به قطر مدار زمین، مقدار تقریبی قطر را بر زمان تاخیر تقسیم کرد و مقدار 214000 کیلومتر در ثانیه را دریافت کرد. البته، چنین محاسبه ای بسیار خشن بود، فاصله بین سیارات فقط به طور تقریبی شناخته شده بود، اما نتیجه نسبتاً نزدیک به حقیقت بود.

تجربه بردلی در سال 1728 جیمز بردلیسرعت نور را با مشاهده انحراف ستاره ها تخمین زد. اببراسیونتغییر در موقعیت ظاهری یک ستاره ناشی از حرکت زمین در مدار آن است. بردلی با دانستن سرعت زمین و اندازه گیری زاویه انحراف به مقدار 301000 کیلومتر در ثانیه دست یافت.

تجربه فیزو

دنیای علمی آن زمان با بی اعتمادی به نتیجه آزمایش رومر و بردلی واکنش نشان داد. با این حال، نتیجه بردلی دقیق ترین نتیجه برای بیش از صد سال، درست تا سال 1849 بود. در آن سال، دانشمند فرانسوی آرماند فیزوسرعت نور را با استفاده از روش شاتر چرخشی، بدون مشاهده اجرام آسمانی، اما در اینجا روی زمین اندازه گیری کرد. در واقع، این اولین روش آزمایشگاهی برای اندازه گیری سرعت نور از زمان گالیله بود. در زیر نموداری از تنظیمات آزمایشگاهی آن ارائه شده است.

نور منعکس شده از آینه از دندانه های چرخ می گذشت و از آینه دیگری در فاصله 8.6 کیلومتری منعکس می شد. سرعت چرخ افزایش یافت تا اینکه نور در شکاف بعدی نمایان شد. محاسبات فیزو نتیجه 313000 کیلومتر در ثانیه را نشان داد. یک سال بعد، آزمایش مشابهی با آینه گردان توسط لئون فوکو انجام شد که نتیجه 298000 کیلومتر در ثانیه را به دست آورد.

با ظهور میزرها و لیزرها، مردم فرصت ها و راه های جدیدی برای اندازه گیری سرعت نور پیدا کردند و توسعه تئوری نیز امکان محاسبه سرعت نور را به صورت غیر مستقیم و بدون انجام اندازه گیری مستقیم ممکن کرد.

دقیق ترین مقدار سرعت نور

بشریت تجربه زیادی در اندازه گیری سرعت نور انباشته است. امروزه دقیق ترین مقدار برای سرعت نور در نظر گرفته می شود 299792458 متر بر ثانیه، در سال 1983 دریافت شد. جالب است که اندازه گیری دقیق تر سرعت نور به دلیل اشتباهات در اندازه گیری غیرممکن است. متر. در حال حاضر، مقدار یک متر به سرعت نور گره خورده است و برابر با مسافتی است که نور در 1/299,792,458 ثانیه طی می کند.

در آخر مثل همیشه پیشنهاد می کنیم یک فیلم آموزشی ببینید. دوستان، حتی اگر با چنین کاری مانند اندازه گیری مستقل سرعت نور با استفاده از وسایل بداهه روبرو هستید، می توانید با خیال راحت به نویسندگان ما کمک کنید. می توانید درخواست خود را در وب سایت دانشجوی مکاتبه پر کنید. ما برای شما یک مطالعه دلپذیر و آسان آرزو می کنیم!

مدت‌ها قبل از اینکه دانشمندان سرعت نور را اندازه‌گیری کنند، باید سخت تلاش می‌کردند تا مفهوم «نور» را تعریف کنند. ارسطو یکی از اولین کسانی بود که به این موضوع فکر کرد و نور را نوعی ماده متحرک می دانست که در فضا پخش می شود. همکار و پیرو روم باستان او لوکرتیوس کاروس بر ساختار اتمی نور اصرار داشت.

در قرن هفدهم، دو نظریه اصلی در مورد ماهیت نور شکل گرفت - جسمی و موجی. نیوتن یکی از طرفداران اولین بود. به نظر او همه منابع نوری ذرات ریز ساطع می کنند. در فرآیند "پرواز" آنها خطوط درخشان - پرتوهایی را تشکیل می دهند. حریف او، دانشمند هلندی کریستیان هویگنس، اصرار داشت که نور نوعی حرکت موجی است.

در نتیجه اختلافات چند صد ساله، دانشمندان به اتفاق نظر رسیده اند: هر دو نظریه حق حیات دارند و نور طیفی از امواج الکترومغناطیسی است که با چشم قابل مشاهده است.

کمی تاریخ سرعت نور چگونه اندازه گیری شد؟

اکثر دانشمندان باستانی متقاعد شده بودند که سرعت نور بی نهایت است. با این حال، نتایج تحقیقات گالیله و هوک به ماهیت شدید آن اجازه داد، که به وضوح در قرن هفدهم توسط ستاره شناس و ریاضیدان برجسته دانمارکی اولاف رومر تأیید شد.

او اولین اندازه گیری های خود را با مشاهده کسوف Io، ماهواره مشتری، در زمانی انجام داد که مشتری و زمین در دو طرف مخالف نسبت به خورشید قرار داشتند. رومر ثبت کرد که با دور شدن زمین از مشتری با فاصله ای برابر با قطر مدار زمین، زمان تاخیر تغییر کرد. حداکثر مقدار 22 دقیقه بود. در نتیجه محاسبات، سرعت 220000 کیلومتر بر ثانیه را دریافت کرد.

50 سال بعد در سال 1728، به لطف کشف انحراف، اخترشناس انگلیسی جی. بردلی این رقم را به 308000 کیلومتر در ثانیه "تصحیح" کرد. بعدها سرعت نور توسط اخترفیزیکدانان فرانسوی فرانسوا آرگو و لئون فوکو اندازه گیری شد و خروجی 298000 کیلومتر بر ثانیه به دست آمد. یک تکنیک اندازه گیری دقیق تر توسط خالق تداخل سنج، فیزیکدان مشهور آمریکایی آلبرت مایکلسون پیشنهاد شد.

آزمایش مایکلسون برای تعیین سرعت نور

این آزمایش ها از سال 1924 تا 1927 به طول انجامید و شامل 5 سری مشاهدات بود. ماهیت آزمایش به شرح زیر بود. یک منبع نور، یک آینه و یک منشور هشت ضلعی دوار بر روی کوه ویلسون در مجاورت لس آنجلس نصب شد و یک آینه بازتابنده 35 کیلومتر بعد در کوه سن آنتونیو نصب شد. ابتدا نور از طریق یک لنز و یک شکاف به منشوری که با یک روتور پرسرعت می چرخد ​​(با سرعت 528 rps) برخورد می کند.

شرکت کنندگان در آزمایش ها می توانستند سرعت چرخش را طوری تنظیم کنند که تصویر منبع نور به وضوح در چشمی قابل مشاهده باشد. از آنجایی که فاصله بین رئوس و فرکانس چرخش مشخص بود، مایکلسون سرعت نور را 299796 کیلومتر بر ثانیه تعیین کرد.

دانشمندان سرانجام در نیمه دوم قرن بیستم، زمانی که میزرها و لیزرها ساخته شدند، در مورد سرعت نور تصمیم گرفتند که با بالاترین ثبات فرکانس تابش مشخص می شود. در آغاز دهه 70، خطا در اندازه گیری ها به 1 کیلومتر در ثانیه کاهش یافت. در نتیجه، بر اساس توصیه پانزدهم کنفرانس عمومی اوزان و اندازه‌ها، که در سال 1975 برگزار شد، تصمیم گرفته شد که سرعت نور در خلاء اکنون برابر با 299792.458 کیلومتر بر ثانیه باشد.

آیا سرعت نور برای ما قابل دستیابی است؟

بدیهی است که کاوش در اقصی نقاط جهان بدون سفینه های فضایی که با سرعت بسیار زیاد پرواز می کنند غیرقابل تصور است. ترجیحا با سرعت نور. اما آیا این امکان پذیر است؟

سرعت مانع نور یکی از پیامدهای نظریه نسبیت است. همانطور که می دانید افزایش سرعت مستلزم افزایش انرژی است. سرعت نور به انرژی بی نهایت نیاز دارد.

افسوس، قوانین فیزیک به طور قاطع مخالف این است. با سرعت 300000 کیلومتر بر ثانیه سفینه فضایی، ذراتی که به سمت آن پرواز می کنند، برای مثال اتم های هیدروژن، به منبع مرگبار تشعشعات قدرتمندی معادل 10000 سیورت در ثانیه تبدیل می شوند. این تقریباً مانند قرار گرفتن در برخورد دهنده بزرگ هادرونی است.

به گفته دانشمندان دانشگاه جان هاپکینز، هیچ حفاظت کافی در طبیعت در برابر چنین تشعشعات هیولایی کیهانی وجود ندارد. تخریب کشتی با فرسایش ناشی از اثرات غبار بین ستاره ای کامل خواهد شد.

یکی دیگر از مشکلات سرعت نور اتساع زمان است. پیری بسیار طولانی تر خواهد شد. میدان بینایی نیز تحریف می شود، در نتیجه مسیر کشتی مانند داخل یک تونل می گذرد، که در انتهای آن خدمه فلاش درخشانی را مشاهده خواهند کرد. در پشت کشتی تاریکی مطلق وجود خواهد داشت.

بنابراین در آینده ای نزدیک، بشر باید "اشتهای" سرعت خود را به 10٪ سرعت نور محدود کند. این بدان معناست که پرواز به نزدیکترین ستاره به زمین، پروکسیما قنطورس (4.22 سال نوری) حدود 40 سال طول خواهد کشید.

1) سرعت نور برای اولین بار توسط دانشمند دانمارکی رومر در سال 1676 با استفاده از روش نجومی اندازه گیری شد. او زمانی را تعیین کرد که بزرگترین قمر مشتری، آیو، در سایه این سیاره عظیم قرار داشت.

رومر در لحظه ای که سیاره ما به مشتری نزدیکتر بود و در لحظه ای که از نظر نجومی کمی از مشتری دورتر بودیم اندازه گیری کرد. در مورد اول، فاصله بین شیوع 48 ساعت و 28 دقیقه بود. در مورد دوم، ماهواره 22 دقیقه تاخیر داشت. از این نتیجه به این نتیجه رسید که نور به 22 دقیقه نیاز دارد تا فاصله مشاهده قبلی تا رصد فعلی را طی کند. بنابراین، نظریه سرعت محدود نور به اثبات رسید و سرعت آن تقریباً محاسبه شد؛ تقریباً 299800 کیلومتر بر ثانیه.

2) روش آزمایشگاهی به شما این امکان را می دهد که سرعت نور را در فاصله کم و با دقت بسیار بالا تعیین کنید. اولین آزمایشات آزمایشگاهی توسط فوکو و سپس توسط فیزو انجام شد.

دانشمندان و آزمایشات آنها

سرعت نور برای اولین بار در سال 1676 توسط O.K. Roemer از تغییر فواصل زمانی بین کسوف های ماهواره های مشتری تعیین شد. در سال 1728 توسط جی. بردلی بر اساس مشاهدات او از انحراف نور ستاره تاسیس شد. در سال 1849، A.I.L. Fizeau اولین کسی بود که سرعت نور را بر اساس زمانی که نور برای طی کردن یک مسافت کاملاً مشخص (پایه) طول می‌کشد اندازه‌گیری کرد، زیرا ضریب شکست هوا با 1 بسیار کمی متفاوت است، اندازه‌گیری‌های زمینی مقدار بسیار زیادی را نشان می‌دهند. نزدیک به سرعت

تجربه فیزو

آزمایش فیزو آزمایشی برای تعیین سرعت نور در محیط های متحرک (جسم) است که در سال 1851 توسط لوئیس فیزو انجام شد. این آزمایش اثر جمع نسبیتی سرعت ها را نشان می دهد. نام Fizeau همچنین با اولین آزمایش در تعیین آزمایشگاهی سرعت نور مرتبط است.

در آزمایش فیزو، یک پرتو نور از یک منبع نور S، که توسط یک آینه نیمه شفاف 3 منعکس شده بود، به طور دوره ای توسط یک دیسک دندانه دار چرخان 2 قطع می شد، از پایه 4-1 (حدود 8 کیلومتر) عبور می کرد و از آینه 1 منعکس می شد، و برمی گشت. به دیسک هنگامی که نور به دندان برخورد کرد، به ناظر نمی رسید و نوری که به شکاف بین دندان ها می افتاد از طریق چشمی 4 قابل مشاهده بود. بر اساس سرعت های شناخته شده چرخش دیسک، مدت زمانی که نور طول کشید تا سفر از طریق پایگاه مشخص شد. Fizeau مقدار c = 313300 km/s را بدست آورد.

تجربه فوکو

در سال 1862، J. B. L. Foucault ایده ای را که در سال 1838 توسط D. Argo بیان شد، با استفاده از یک آینه با چرخش سریع (512 دور در ثانیه) به جای دیسک دندانه دار اجرا کرد. با انعکاس از آینه، یک پرتو نور به سمت پایه هدایت شد و پس از بازگشت دوباره روی همان آینه افتاد، که فرصت داشت از یک زاویه کوچک خاص بچرخد. فوکو با پایه تنها 20 متر دریافت که سرعت نور 298000500 کیلومتر بر ثانیه است. طرح ها و ایده های اساسی روش های فیزو و فوکو بارها در کارهای بعدی در تعیین سرعت نور مورد استفاده قرار گرفت.

تعیین سرعت نور به روش آینه دوار (روش فوکو): S – منبع نور; R - آینه با چرخش سریع؛ C یک آینه مقعر ثابت است که مرکز آن با محور چرخش R منطبق است (بنابراین نور منعکس شده توسط C همیشه روی R می افتد). M - آینه شفاف؛ L - لنز؛ E – چشمی؛ RC - فاصله اندازه گیری دقیق (پایه). خط نقطه چین موقعیت R را نشان می دهد که در طول مدت زمانی که نور مسیر RC و عقب را طی می کند تغییر کرده است و مسیر معکوس پرتو پرتوها از طریق عدسی L را نشان می دهد که پرتو منعکس شده را در نقطه S' جمع می کند و نه در نقطه S'. نقطه S، همانطور که در مورد یک آینه ثابت R اتفاق می افتد. سرعت نور با اندازه گیری جابجایی SS تعیین می شود.

مقدار c = 299796 4 km/s بدست آمده توسط A. Michelson در سال 1926 در آن زمان دقیق ترین بود و در جداول بین المللی مقادیر فیزیکی گنجانده شد. فیبر نوری با سرعت نور

اندازه گیری سرعت نور در قرن نوزدهم نقش مهمی در فیزیک ایفا کرد و نظریه موجی نور را بیشتر تایید کرد. مقایسه فوکو در سال 1850 از سرعت نور با فرکانس یکسان در هوا و آب نشان داد که سرعت در آب همانطور که توسط تئوری موج پیش‌بینی می‌شود u=c/n(n) است. ارتباط بین اپتیک و نظریه الکترومغناطیس نیز برقرار شد: سرعت اندازه گیری شده نور با سرعت امواج الکترومغناطیسی مطابقت داشت که از نسبت واحدهای الکترومغناطیسی و الکترواستاتیک بار الکتریکی محاسبه می شود.

اندازه گیری های مدرن سرعت نور از روش مدرن فیزو استفاده می کند که چرخ دنده را با یک تداخل یا تعدیل کننده نور دیگری جایگزین می کند که پرتو نور را کاملاً قطع یا ضعیف می کند. گیرنده تشعشع یک فتوسل یا ضریب فوتوالکتریک است. استفاده از لیزر به عنوان منبع نور، مدولاتور اولتراسونیک با فرکانس تثبیت شده و افزایش دقت اندازه گیری طول پایه باعث کاهش خطاهای اندازه گیری و به دست آوردن مقدار c = 299792.5 0.15 کیلومتر بر ثانیه می شود. علاوه بر اندازه گیری مستقیم سرعت نور بر اساس زمان عبور از یک پایه شناخته شده، روش های غیرمستقیم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند که دقت بیشتری را ارائه می دهند.

دقیق ترین اندازه گیری مقدار "c" نه تنها در شرایط نظری کلی و برای تعیین مقادیر سایر مقادیر فیزیکی، بلکه برای اهداف عملی نیز بسیار مهم است. مخصوصاً به آنها. به تعیین فاصله در زمان عبور سیگنال های رادیویی یا نوری در رادار، برد نوری، برد نور و سایر اندازه گیری های مشابه اشاره دارد.

محدوده نور

فاصله یاب نور یک دستگاه ژئودتیک است که به شما امکان می دهد فواصل ده ها (گاهی صدها) کیلومتر را با دقت بالا (تا چند میلی متر) اندازه گیری کنید. به عنوان مثال، فاصله یاب فاصله زمین تا ماه را با دقت چند سانتی متر اندازه گیری می کند.

فاصله یاب لیزری وسیله ای برای اندازه گیری فواصل با استفاده از پرتو لیزر است.

سرعت نور برای اولین بار در سال 1676 توسط اوله رومر از تغییرات فواصل زمانی بین کسوف های ماهواره Io مشتری تعیین شد.

اولین بار در کلاس نهم با پدیده نور آشنا شدیم. در یازدهم شروع به بررسی جالب ترین مطالب در مورد سرعت نور می کنیم.
به نظر می رسد که تاریخ کشف این پدیده کمتر از خود پدیده جالب نیست.

نیازهای تجارت، که به سرعت در حال توسعه بود، و اهمیت روزافزون ناوبری، آکادمی علوم فرانسه را بر آن داشت تا تصحیح نقشه های جغرافیایی را آغاز کند، که به ویژه به روشی مطمئن تر برای تعیین طول جغرافیایی نیاز داشت. اوله رومر، ستاره شناس جوان دانمارکی، برای کار در رصدخانه جدید پاریس دعوت شد.

دانشمندان پیشنهاد کرده اند از یک پدیده آسمانی که هر روز در یک ساعت مشاهده می شود برای تعیین زمان پاریس و زمان حضور در کشتی استفاده شود. از این پدیده یک دریانورد یا جغرافیدان می تواند زمان پاریس را تشخیص دهد. چنین پدیده ای که از هر مکانی در دریا یا خشکی قابل مشاهده است، گرفتگی یکی از چهار قمر بزرگ مشتری است که توسط گالیله در سال 1609 کشف شد.

ماهواره Io از مقابل سیاره عبور کرد و سپس در سایه آن فرو رفت و از دید ناپدید شد. سپس مانند چراغ چشمک زن دوباره ظاهر شد. فاصله زمانی بین دو شیوع 42 ساعت و 28 دقیقه بود. همان اندازه‌گیری‌هایی که شش ماه بعد انجام شد نشان داد که ماهواره با تأخیر، در مقایسه با لحظه‌ای که می‌توان بر اساس دانش دوره مداری آیو محاسبه کرد، 22 دقیقه دیرتر از سایه بیرون آمد. سرعت به دلیل تعیین نادرست زمان تاخیر نتیجه نادرستی دارد.

در سال 1849، فیزیکدان فرانسوی آرماند هیپولیت لوئیس فیزو آزمایشی آزمایشگاهی برای اندازه گیری سرعت نور انجام داد. پارامترهای نصب Fizeau به شرح زیر است. منبع نور و آینه در خانه پدر فیزو در نزدیکی پاریس و آینه 2 در مونمارتر قرار داشت. فاصله بین آینه ها 8.66 کیلومتر بود، چرخ دارای 720 دندان بود. تحت عمل مکانیزم ساعتی که توسط یک وزنه نزولی هدایت می شود، می چرخید. فیزو با استفاده از یک دور شمارنده و کرنومتر دریافت که اولین خاموشی در سرعت چرخ 12.6 دور در ثانیه رخ داده است.

نور منبع از دندانه های چرخ دوار عبور می کرد و از آینه منعکس می شد و دوباره به چرخ دنده باز می گشت. فرض می کنیم که دندانه و شیار چرخ دنده یک عرض داشته باشند و جای شکاف روی چرخ را دندان مجاور گرفته باشد. سپس نور توسط دندان مسدود می شود و چشمی تیره می شود. فیزو با استفاده از روش شاتر چرخشی سرعت نور را به دست آورد: 105/3/14 کیلومتر بر ثانیه.

در بهار سال 1879، نیویورک تایمز گزارش داد: "ستاره درخشان جدیدی در افق علمی آمریکا ظاهر شد. ستوان جوان نیروی دریایی، فارغ التحصیل آکادمی نیروی دریایی در آناپولیس، آلبرت مایکلسون، که هنوز 27 ساله نشده است. ساله است، در زمینه اپتیک به موفقیت های چشمگیری دست یافته است: او سرعت نور را اندازه گیری کرد! قابل ذکر است که در طول امتحانات نهایی خود در آکادمی از آلبرت سوالی در مورد اندازه گیری سرعت نور پرسیده شد. چه کسی می توانست تصور کند که در مدت کوتاهی خود مایکلسون به عنوان یک متر سرعت نور در تاریخ فیزیک ثبت شود.

قبل از مایکلسون، تنها تعداد کمی (همه آنها فرانسوی بودند) توانستند آن را با استفاده از ابزارهای زمینی اندازه گیری کنند. و در قاره آمریکا، هیچ کس حتی قبل از او این آزمایش دشوار را انجام نداده بود.

نصب مایکلسون روی دو قله کوه قرار داشت که با فاصله 35.4 کیلومتری از هم جدا شده بودند. این آینه یک منشور فولادی هشت ضلعی در کوه سن آنتونیو در کالیفرنیا بود و خود نصب در کوه ویلسون قرار داشت. پس از بازتاب از منشور، پرتو نور به سیستمی از آینه برخورد کرد که آن را به عقب برگرداند. برای اینکه پرتو به چشم ناظر برخورد کند، منشور در حال چرخش باید در طول زمانی که نور به جلو و عقب می‌چرخد، حداقل 1/8 دور بچرخد.

مایکلسون نوشت: «این واقعیت که سرعت نور مقوله‌ای غیرقابل دسترس برای تصور انسان است و از سوی دیگر می‌توان آن را با دقت فوق‌العاده‌ای اندازه‌گیری کرد، تعریف آن را به یکی از جذاب‌ترین مشکلاتی که یک محقق می‌تواند با آن روبرو شود تبدیل می‌کند.
دقیق ترین اندازه گیری سرعت نور در سال 1972 توسط دانشمند آمریکایی K. Evenson و همکارانش به دست آمد. در نتیجه اندازه‌گیری‌های مستقل فرکانس و طول موج اندازه‌گیری لیزر، مقدار 299792456.2 ± 0.2 متر بر ثانیه به دست آمد.

با این حال، در سال 1983، در جلسه مجمع عمومی اوزان و مقیاس ها، تعریف جدیدی از متر به تصویب رسید (این طول مسیری است که نور در خلاء در 1/299،792،458 ثانیه طی می کند)، که از آن تعریف می شود. نتیجه می شود که سرعت نور در خلاء کاملاً برابر با c = 299,792,458 m/s است.

1676 - اوله رومر - روش نجومی
s= 2.22.108 m/s

1849 - لویی فیزو - روش آزمایشگاهی
s= 3.12.108 m/s

1879 آلبرت مایکلسون - روش آزمایشگاهی
C= 3001.108 m/s

1362 جلسه مجمع عمومی اوزان و میزان
s=299792458 m/s

سرعت نور در خلاء "دقیقا 299792458 متر بر ثانیه" است. امروزه می‌توانیم این رقم را با دقت نام ببریم زیرا سرعت نور در خلاء یک ثابت جهانی است که با استفاده از لیزر اندازه‌گیری می‌شود.

وقتی صحبت از استفاده از این ابزار در یک آزمایش به میان می آید، بحث در مورد نتایج دشوار است. در مورد اینکه چرا سرعت نور با چنین عدد صحیحی اندازه گیری می شود، جای تعجب نیست: طول یک متر با استفاده از ثابت زیر تعیین می شود: "طول مسیری که نور در خلاء طی یک بازه زمانی 1 طی می کند. /299,792,458 ثانیه.”

چند صد سال پیش تصمیم گرفته شد، یا حداقل فرض بر این بود که سرعت نور هیچ محدودیتی ندارد، در حالی که در واقع بسیار زیاد است. اگر پاسخ مشخص می کرد که آیا او دوست دختر جاستین بیبر می شود یا خیر، یک نوجوان مدرن به این سوال پاسخ می دهد: "سرعت نور کمی کمتر از سریع ترین چیز در جهان است."

اولین کسی که به مسئله بی نهایت سرعت نور پرداخت، امپدوکلس فیلسوف در قرن پنجم قبل از میلاد بود. یک قرن دیگر بعد، ارسطو با بیانیه امپدوکلس مخالفت کرد و مناقشه بیش از 2000 سال ادامه داشت.

دانشمند هلندی ایساک بکمن اولین دانشمند شناخته شده ای بود که در سال 1629 آزمایشی واقعی برای آزمایش اینکه آیا نور سرعتی دارد یا نه انجام داد. بکمن که در قرنی به دور از اختراع لیزر زندگی می کرد، متوجه شد که اساس آزمایش باید انفجاری با هر منشا باشد، بنابراین در آزمایشات خود از باروت انفجاری استفاده کرد.

بکمن آینه‌ها را در فواصل مختلف از انفجار قرار داد و بعداً از افرادی که تماشا می‌کردند پرسید که آیا تفاوتی در درک فلش نور منعکس شده در هر یک از آینه‌ها می‌بینند. همانطور که ممکن است حدس بزنید، آزمایش "بی نتیجه" بود. آزمایشی مشابه، معروف‌تر، اما بدون استفاده از انفجار، ممکن است تنها یک دهه بعد، در سال 1638 توسط گالیله گالیله انجام شده یا حداقل اختراع شده باشد. گالیله نیز مانند بکمن گمان داشت که سرعت نور بی نهایت نیست و در برخی از آثار خود به ادامه آزمایش، اما با مشارکت چراغ قوه اشاره کرد. در آزمایش خود (اگر تا به حال یکی را انجام داده باشد!) او دو چراغ را در فاصله یک مایلی از هم قرار داد و سعی کرد ببیند آیا تاخیری وجود دارد یا خیر. نتیجه آزمایش نیز بی نتیجه بود. تنها چیزی که گالیله می‌توانست پیشنهاد کند این بود که اگر نور بی‌نهایت نیست، خیلی سریع است و آزمایش‌هایی که در چنین مقیاس کوچکی انجام می‌شوند محکوم به شکست هستند.

این تا زمانی ادامه یافت که ستاره شناس دانمارکی اولاف رومر آزمایش های جدی را با سرعت نور آغاز کرد. آزمایش‌های تپه فانوس گالیله در مقایسه با آزمایش‌های رومر شبیه یک پروژه علمی دبیرستانی به نظر می‌رسید. او تشخیص داد که این آزمایش باید در فضای بیرونی انجام شود. بنابراین، او توجه خود را بر روی رصد سیارات متمرکز کرد و دیدگاه های بدیع خود را در 22 اوت 1676 ارائه کرد.

به طور خاص، رومر هنگام مطالعه یکی از قمرهای مشتری، متوجه شد که زمان بین کسوف ها در طول سال متفاوت است (بسته به اینکه مشتری به سمت زمین حرکت کند یا از آن دور شود). رومر که به این موضوع علاقه مند بود، یادداشت های دقیقی در مورد زمان هایی که ماه مشاهده می کرد، آیو، به نمایش گذاشت و مقایسه کرد که این زمان ها با زمان هایی که به طور معمول انتظار می رود مقایسه شود. پس از مدتی، رومر متوجه شد که همانطور که زمین در حین چرخش به دور خورشید از مشتری دورتر می شود، زمانی که آیو در معرض دید قرار می گیرد بیشتر از زمانی که قبلاً در سوابق ذکر شده بود، عقب می ماند. رومر (به درستی) این نظریه را مطرح کرد که این به این دلیل است که با افزایش فاصله، نور طول می کشد تا فاصله زمین تا مشتری را طی کند.

متأسفانه محاسبات او در آتش سوزی کپنهاگ در سال 1728 از بین رفت، اما ما اطلاعات زیادی در مورد کشف او از داستان های معاصرانش و همچنین از گزارش سایر دانشمندانی که از محاسبات رومر در آثار خود استفاده کرده اند، داریم. خلاصه آنها این است که رومر از طریق محاسبات زیادی که مربوط به قطر زمین و مدار مشتری بود، به این نتیجه رسید که نور حدود 22 دقیقه طول می کشد تا مسافتی برابر با قطر مدار زمین به دور خورشید را طی کند. کریستیان هویگنس بعداً این محاسبات را به ارقام قابل فهم تری تبدیل می کند و نشان می دهد که رومر تخمین می زند که نور حدود 220000 کیلومتر در ثانیه حرکت می کند. این رقم هنوز با داده های مدرن بسیار متفاوت است، اما به زودی به آنها باز خواهیم گشت.

هنگامی که همکاران دانشگاه رومر نسبت به نظریه او ابراز نگرانی کردند، او با آرامش به آنها گفت که کسوف 9 نوامبر 1676 10 دقیقه بعد رخ خواهد داد. وقتی این اتفاق افتاد، شک کنندگان شگفت زده شدند، زیرا جرم آسمانی نظریه او را تأیید کرد.

همکاران رومر از محاسبات او بسیار شگفت زده شدند، زیرا حتی امروزه تخمین او از سرعت نور به طرز شگفت آوری دقیق در نظر گرفته می شود، با توجه به اینکه 300 سال قبل از اختراع لیزر و اینترنت انجام شده است. اگرچه 80000 کیلومتر بسیار کند است، اما با در نظر گرفتن وضعیت علم و فناوری در آن زمان، نتیجه واقعاً چشمگیر است. علاوه بر این، رومر تنها بر حدس های خود تکیه کرد.

شگفت‌انگیزتر این است که دلیل سرعت بسیار پایین در محاسبات رومر نبود، بلکه در این واقعیت بود که در زمانی که او محاسبات خود را انجام می‌داد، اطلاعات دقیقی در مورد مدار زمین و مشتری وجود نداشت. این بدان معناست که دانشمند تنها به این دلیل اشتباه کرده است که سایر دانشمندان به اندازه او باهوش نبودند. بنابراین اگر داده‌های مدرن موجود را در محاسبات اصلی او قرار دهید، محاسبات سرعت نور درست است.

اگرچه محاسبات از نظر فنی نادرست بود و جیمز بردلی در سال 1729 تعریف دقیق تری از سرعت نور پیدا کرد، رومر به عنوان اولین فردی که ثابت کرد سرعت نور می تواند تعیین شود در تاریخ ثبت شد. او این کار را با مشاهده حرکت یک توپ گازی غول پیکر در فاصله حدود 780 میلیون کیلومتری زمین انجام داد.