kelajuan cahaya yang merambat melalui bahan-bahan transparan seperti gelas ataupun udara lebih lambat dari untuk berbagai tujuan praktis, cahaya dan gelombang elektromagnetik lainnya akan tampak untuk menyebar secara seketika, tetapi untuk jarak jauh dan pengukuran yang sangat sensitif, kelajuan terbatasnya memiliki efek yang nyata.
dalam berkomunikasi dengan wahana antariksa yang jauh, dapat membutuhkan bermenit-menit sampai berjam-jam untuk pesan untuk mencapai dari bumi ke pesawat ruang angkasa, atau sebaliknya.
cahaya dilihat dari bintang meninggalkan mereka bertahun-tahun yang lalu, yang memungkinkan studi tentang sejarah alam semesta dengan melihat objek yang jauh.
kelajuan terbatas cahaya juga membatasi kecepatan maksimum teoretis komputer, karena informasi harus dikirim dalam komputer dari chip ke chip.
kecepatan cahaya dapat digunakan dengan pengukuran waktu penerbangan untuk mengukur jarak besar dengan presisi tinggi.
ole rmer pertama menunjukkan pada 1676 bahwa cahaya berjalan pada kecepatan yang terbatas (bukannya seketika) dengan mempelajari gerakan yang tampak dari bulan yupiter io. pada tahun 1865, james clerk maxwell mengusulkan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik, dan karena itu bergerak dengan kecepatan setelah berabad-abad pengukuran semakin tepat, pada tahun 1975 kecepatan cahaya diketahui sebagai
nilai numerik, notasi, dan unit
laju cahaya dalam ruang hampa biasanya dilambangkan dengan huruf kecil c, untuk "constant" atau bahasa latin celeritasv pernah digunakan sebagai simbol alternatif untuk laju cahaya, yang diperkenalkan oleh james clerk maxwell pada tahun 1865.
pada tahun 1856, wilhelm eduard weber dan rudolf kohlrausch telah menggunakan c untuk konstanta yang berbeda yang kemudian terbukti sama dengan c dengan makna modern.
einstein menggunakan v di makalah asli berbahasa jerman tentang relativitas khusus pada tahun 1905, namun pada tahun 1907 ia beralih ke c, yang saat itu telah menjadi simbol standar untuk laju cahaya.
"the origins of the letter c being used for the speed of light can be traced back to a paper of 1856 by weber and kohlrausch [...] weber apparently meant c to stand for 'constant' in his force law, but there is evidence that physicists such as lorentz and einstein were accustomed to a common convention that c could be used as a variable for velocity.
this usage can be traced back to the classic latin texts in which c stood for 'celeritas' meaning 'speed'."
kadang-kadang c digunakan untuk laju gelombang di medium bahan apapun, dan c0 untuk laju cahaya dalam ruang hampa.see for example:
notasi subscript ini, yang didukung dalam literatur si resmi, memiliki bentuk yang sama sebagai konstanta terkait lainnya: yaitu, 0 untuk permeabilitas vakum atau konstanta magnetik, 0 untuk permitivitas vakum atau konstanta listrik, dan z0 untuk impedansi ruang hampa.
artikel ini menggunakan c eksklusif untuk kecepatan cahaya dalam ruang hampa.
sejak tahun 1983, meter telah didefinisikan dalam sistem satuan internasional (si) sebagai jarak perjalanan cahaya dalam ruang hampa dalam
peran fundamental dalam fisika
kelajuan di mana gelombang cahaya merambat dalam ruang hampa adalah independen baik dari gerakan sumber gelombang dan dari kerangka acuan inersial pengamat.namun, frekuensi dari cahaya dapat bergantung pada gerakan sumber relatif dengan pengamat, dikarenakan efek doppler.
invariansi dari kecepatan cahaya ini didalilkan oleh einstein pada tahun 1905, setelah termotivasi oleh teori elektromagnetik maxwell dan kurangnya bukti untuk luminiferous aether;
english translation: sejak saat itu telah secara konsisten dikonfirmasi oleh banyak percobaan.
hal ini hanya mungkin untuk memverifikasi secara eksperimental bahwa laju cahaya dua arah (misalnya, dari sumber ke cermin dan kembali lagi) adalah independen-kerangka, karena tidak mungkin untuk mengukur laju cahaya satu arah (misalnya, dari sumber ke detektor yang jauh) tanpa beberapa konvensi bagaimana jam pada sumber dan pada detektor harus disinkronkan.
namun, dengan mengadopsi sinkronisasi einstein untuk jam, kecepatan satu arah cahaya menjadi sama dengan kecepatan dua arah cahaya dengan definisi.
teori relativitas khusus mengeksplorasi konsekuensi dari invariansi c dengan asumsi bahwa hukum fisika adalah sama dalam semua kerangka acuan inersial.
salah satu konsekuensi adalah bahwa c adalah laju di mana semua partikel tak bermassa dan gelombang, termasuk cahaya, harus berjalan dalam ruang hampa.
hasil relativitas khusus dapat diringkas dengan memperlakukan ruang dan waktu sebagai struktur terpadu yang dikenal sebagai ruang-waktu (dengan c mengaitkan unit ruang dan waktu), dan mengharuskan teori fisika memenuhi simetri khusus yang disebut invariansi lorentz, yaitu formulasi matematis berisi parameter c.
invariasi lorentz adalah asumsi hampir universal untuk teori fisika modern, seperti elektrodinamika kuantum, kromodinamika kuantum, model standar fisika partikel, dan relativitas umum.
dengan demikian, parameter c ada di mana-mana dalam fisika modern, muncul dalam banyak konteks yang tidak berhubungan dengan cahaya.
misalnya, relativitas umum memprediksi bahwa c juga merupakan kelajuan gravitasi dan gelombang gravitasi.
the interpretation of observations on binary systems used to determine the speed of gravity is considered doubtful by some authors, leaving the experimental situation uncertain; see pada kerangka acuan non-inersial (ruang gravitasi melengkung atau kerangka acuan dipercepat), laju lokal cahaya adalah konstan dan sama dengan c, tetapi laju cahaya di sepanjang lintasan panjang yang terbatas dapat berbeda dari c, tergantung pada bagaimana jarak dan waktu ditentukan.
secara umum diasumsikan bahwa konstanta fundamental seperti c memiliki nilai yang sama di seluruh ruang-waktu, yang berarti bahwa mereka tidak bergantung pada lokasi dan tidak bervariasi dengan waktu.
namun, telah disarankan dalam berbagai teori bahwa laju cahaya mungkin telah berubah dari waktu ke waktu.
an overview can be found in the dissertation of tidak ada bukti konklusif untuk perubahan tersebut telah ditemukan, tetapi mereka tetap menjadi subjek penelitian yang sedang berlangsung.
hal ini juga umumnya diasumsikan bahwa kecepatan cahaya adalah isotropik, yang berarti bahwa ia memiliki nilai yang sama tidak bergantung arah di mana itu diukur.
pengamatan dari emisi dari tingkat energi nuklir sebagai fungsi orientasi inti yang memancarkan emisi dalam medan magnet (lihat percobaan hughes-drever), dan resonator optik berputar (lihat percobaan resonator) telah memberi batas ketat pada kemungkinan anisotropi dua arah.
batas atas kelajuan
menurut relativitas khusus, energi dari suatu objek dengan massa diam m dan kelajuan v diberikan oleh mc2 adalah faktor lorentz didefinisikan di atas.
ketika v adalah nol,  sama dengan satu, sehingga menimbulkan rumus terkenal e
pengamatan dan eksperimen lebih cepat-dari-cahaya
ada situasi di mana mungkin tampak bahwa materi, energi, atau informasi bergerak pada laju lebih besar dari c, tetapi sebenarnya tidak.
misalnya, seperti yang dibahas dalam bagian perambatan cahaya di sebuah medium di bawah, banyak kecepatan gelombang dapat melebihi c.
misalnya, kecepatan fase sinar-x melalui sebagian besar kaca secara rutin dapat melebihi c,
tetapi kecepatan fase tidak menentukan kecepatan di mana gelombang menyampaikan informasi.
jika sinar laser menyapu cepat di sebuah objek yang jauh, tempat cahaya dapat bergerak lebih cepat dari c, meskipun gerakan awal tempat tertunda karena waktu yang dibutuhkan cahaya untuk sampai ke objek yang jauh dengan kelajuanc.
namun, satu-satunya entitas fisik yang bergerak adalah laser dan cahaya yang dipancarkan, yang pada kelajuan c dari laser ke berbagai posisi dari tempat.
demikian pula, bayangan diproyeksikan ke sebuah objek yang jauh dapat dibuat untuk bergerak lebih cepat dari c, setelah penundaan dalam waktu.
dalam hal yang manapun tidak ada materi, energi, atau informasi yang bergerak lebih cepat dari cahaya.
tingkat perubahan dalam jarak antara dua objek dalam suatu kerangka acuan terhadap yang keduanya bergerak (kelajuan penutupan mereka) mungkin memiliki nilai lebih dari c.
namun, ini tidak mewakili kecepatan dari setiap objek tunggal yang diukur dalam kerangka inersia tunggal.
efek kuantum tertentu tampaknya ditularkan secara instan dan karena itu lebih cepat dari c, seperti dalam paradoks epr. contoh melibatkan keadaan kuantum dari dua partikel yang dapat terjerat.
sampai salah satu partikel yang diamati, mereka ada dalam superposisi dari dua keadaan kuantum.
jika partikel dipisahkan dan keadaan kuantum satu partikel diamati, keadaan kuantum partikel lain ditentukan seketika (yaitu, lebih cepat dari cahaya bisa bepergian dari satu partikel ke yang lain).
namun, tidak mungkin untuk mengontrol keadaan kuantum partikel pertama akan mengambil ketika diamati, sehingga informasi tidak dapat dikirimkan dengan cara ini.
efek kuantum lain yang memprediksi terjadinya kelajuan lebih cepat dari cahaya disebut efek hartman; dalam kondisi tertentu waktu yang diperlukan untuk sebuah partikel virtual untuk menerowong melalui penghalang adalah konstan, terlepas dari ketebalan penghalang.
hal ini dapat mengakibatkan partikel virtual melintasi jarak yang besar lebih cepat dari cahaya.
namun, tidak ada informasi yang dapat dikirim dengan efek ini.
gerak superluminal terlihat di objek astronomi tertentu,
seperti jet relativistik galaksi radio dan kuasar.
namun, jet ini tidak bergerak dengan kelajuan lebih dari laju cahaya: gerakan superluminal yang tampak adalah efek proyeksi yang disebabkan oleh benda yang bergerak mendekati laju cahaya dan mendekati bumi pada sudut kecil dengan garis pandang: karena cahaya yang dipancarkan ketika jet itu lebih jauh membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai bumi, waktu antara dua pengamatan berturut-turut sesuai dengan waktu yang lebih lama antara instan di mana sinar cahaya dipancarkan.
dalam model alam semesta yang mengembang, semakin jauh galaksi dari satu sama lain, semakin cepat mereka menjauh.
kemunduran ini bukan karena gerakan melalui ruang, melainkan karena perluasan ruang itu sendiri.
misalnya, galaksi yang jauh dari bumi tampaknya bergerak menjauh dari bumi dengan kelajuan sebanding dengan jarak mereka.
melampaui batas yang disebut bola hubble, tingkat di mana jarak mereka dari bumi meningkat menjadi lebih besar dari laju cahaya.
dalam fisika klasik, cahaya dideskripsikan sebagai jenis gelombang elektromagnetik.
perilaku klasik medan elektromagnetik dijelaskan oleh persamaan maxwell, yang memprediksi bahwa kelajuan c di mana gelombang elektromagnetik (seperti cahaya) menyebar melalui vakum terkait dengan konstanta listrik 0 dan konstanta magnetik 0 dengan persamaan
dalam fisika kuantum modern, medan elektromagnetik dijelaskan oleh teori elektrodinamika kuantum (quantum electrodynamics, qed).
dalam teori ini, cahaya dideskripsikan oleh eksitasi mendasar (atau kuanta) dari medan elektromagnetik, yang disebut foton.
dalam qed, foton adalah partikel tak bermassa dan dengan demikian, menurut relativitas khusus, mereka melakukan perjalanan dengan laju cahaya dalam ruang hampa.
ekstensi dari qed di mana foton memiliki massa telah dipertimbangkan.
dalam teori semacam itu, kecepatannya akan tergantung pada frekuensi, dan kelajuan invarian c relativitas khusus maka akan menjadi batas atas laju cahaya dalam ruang hampa.
tidak ada variasi laju cahaya dengan frekuensi telah diamati dalam pengujian ketat,
menempatkan batas yang ketat pada massa foton.
batas diperoleh tergantung pada model yang digunakan: jika foton masif dijelaskan oleh teori proca, batas atas eksperimental untuk massa adalah sekitar 1057 gram;
jika massa foton dihasilkan oleh mekanisme higgs, batas atas eksperimental kurang tajam, m  1014 ev/c2 (kira-kira 2  1047 g).
alasan lain untuk kecepatan cahaya bervariasi dengan frekuensi akan menjadi kegagalan relativitas khusus berlaku untuk skala kecil, seperti yang diperkirakan oleh beberapa teori yang diusulkan dari gravitasi kuantum.
pada tahun 2009, pengamatan spektrum semburan sinar gamma grb 090510 tidak menemukan perbedaan dalam kecepatan foton dengan energi yang berbeda, membenarkan bahwa invariansi lorentz diverifikasi setidaknya sampai ke skala panjang planck (lp = c3
di sebuah medium
dalam bahan transparan, indeks bias umumnya lebih besar dari 1, berarti bahwa kecepatan fase kurang dari c.
dalam bahan lain, adalah mungkin untuk indeks bias menjadi lebih kecil dari 1 untuk beberapa frekuensi; di beberapa bahan eksotis bahkan dimungkinkan untuk indeks bias menjadi negatif.
persyaratan bahwa kausalitas tidak dilanggar menyiratkan bahwa bagian real dan imajiner dari konstanta dielektrik dari bahan apapun, sesuai masing-masing dengan indeks bias dan dengan koefisien atenuasi, dihubungkan oleh hubungan kramer-kronig.
secara praktis, ini berarti bahwa dalam bahan dengan indeks bias kurang dari 1, penyerapan gelombang sangat cepat yang tidak ada sinyal dapat dikirim lebih cepat dari c.
sebuah pulsa dengan kecepatan kelompok dan fase yang berbeda (yang terjadi jika kecepatan fase tidak sama untuk semua frekuensi pulsa) menyebar dari waktu ke waktu, sebuah proses yang dikenal sebagai dispersi.
bahan-bahan tertentu memiliki kecepatan kelompok yang sangat rendah (atau bahkan nol) untuk gelombang cahaya, fenomena yang disebut cahaya lambat, yang telah dikonfirmasi di berbagai eksperimen.
sebaliknya, kecepatan kelompok melebihi c, juga telah ditunjukkan dalam percobaan.
bahkan mungkin untuk kecepatan kelompok menjadi tak terhingga atau negatif, dengan pulsa bepergian instan atau mundur dalam waktu.
tak satu pun dari pilihan ini, bagaimanapun, memungkinkan informasi yang akan dikirim lebih cepat dari c.
tidak mungkin untuk mengirimkan informasi dengan pulsa cahaya lebih cepat dari kecepatan bagian awal dari pulsa (kecepatan depan).
hal ini dapat menunjukkan bahwa ini adalah (di bawah asumsi tertentu) selalu sama dengan c.
hal ini dimungkinkan untuk partikel untuk melakukan perjalanan melalui media lebih cepat dari kecepatan fase cahaya dalam medium (tetapi masih lebih lambat dari c).
ketika partikel bermuatan melakukan itu dalam bahan dielektrik, ekuivalen elektromagnetik dengan gelombang kejut, dikenal sebagai radiasi cherenkov, dipancarkan.
reprinted in usp. fiz. nauk 93 (1967) 385, and in "pavel alekseyevich erenkov: chelovek i otkrytie" a. n.
gorbunov, e. p. erenkova (eds.), moscow, nauka (1999) pp. 149153.
efek praktis dari keterbatasan
laju cahaya adalah relevan untuk komunikasi: waktu tunda pulang-pergi dan satu arah lebih besar dari nol.
hal ini berlaku dari skala kecil sampai astronomi.
di sisi lain, beberapa teknik tergantung pada laju terbatas cahaya, misalnya dalam pengukuran jarak.
dalam superkomputer, kecepatan cahaya memberlakukan batas pada seberapa cepat data dapat dikirim antara prosesor.
jika prosesor beroperasi pada 1 gigahertz, sinyal hanya dapat melakukan perjalanan maksimum sekitar 30 cm dalam satu siklus.
prosesor karena itu harus ditempatkan dekat satu sama lain untuk meminimalkan latensi komunikasi; ini dapat menyebabkan kesulitan dengan pendingin.
jika frekuensi jam terus meningkat, laju cahaya pada akhirnya akan menjadi faktor pembatas untuk desain internal cip tunggal.
jarak yang besar di bumi
misalnya, diberikan lingkar ekuator bumi adalah sekitar
penerbangan ruang angkasa dan astronomi
nasa harus menunggu beberapa jam untuk informasi dari pesawat ruang angkasa yang mengorbit yupiter, dan jika perlu untuk memperbaiki kesalahan navigasi, perbaikan tidak akan sampai pada pesawat ruang angkasa untuk jumlah waktu yang sama, menciptakan risiko koreksi tidak tiba pada waktunya.
menerima cahaya dan sinyal dari sumber astronomi jauh bahkan dapat memakan waktu lebih lama.
sebagai contoh, dibutuhkan 13 miliar (13jarak astronomi kadang-kadang dinyatakan dalam tahun cahaya, terutama dalam publikasi sains populer dan media.
satu tahun cahaya adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun, sekitar 9461 miliar kilometer, 5879 miliar mil, atau 0,3066 parsec.
dalam angka bulat, satu tahun cahaya adalah hampir 10 triliun kilometer atau hampir 6 triliun mil.
proxima centauri, bintang terdekat dengan bumi setelah matahari, sekitar 4,2 tahun cahaya.further discussion can be found at
perdagangan frekuensi tinggi
laju cahaya telah menjadi penting dalam perdagangan frekuensi tinggi, di mana para pedagang berusaha untuk mendapatkan keuntungan menit dengan memberikan perdagangan mereka untuk pertukaran pecahan detik lebih dulu dari pedagang lainnya.
misalnya, pedagang telah beralih ke komunikasi gelombang mikro antara hub perdagangan, karena keuntungan gelombang mikro bepergian di dekat laju cahaya di udara, lebih dari sinyal serat optik yang bepergian 30-40% lebih lambat dari laju cahaya melalui kaca.
ada berbagai cara untuk menentukan nilai c.
salah satu cara adalah dengan mengukur laju yang sebenarnya di mana gelombang cahaya merambat, yang dapat dilakukan dengan berbagai setup astronomi dan berbasis-bumi.
namun, hal ini juga memungkinkan untuk menentukan c dari hukum fisika lainnya di mana ia muncul, misalnya, dengan menentukan nilai-nilai konstanta elektromagnetik 0 dan 0 dan menggunakan hubungan mereka dengan c.
secara historis, hasil yang paling akurat telah diperoleh dengan secara terpisah menentukan frekuensi dan panjang gelombang sinar, dengan produk mereka menyamai c.
pada tahun 1983 meter didefinisikan sebagai "panjang jalan yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu dari
ole christensen rmer menggunakan pengukuran astronomis untuk membuat estimasi kuantitatif pertama dari laju cahaya.
translated in (as reproduced in )
the account published in journal des savans was based on a report that rmer read to the french academy of sciences in november 1676 (cohen, 1940, p. 346).
ketika diukur dari bumi, periode bulan yang mengorbit sebuah planet lebih pendek saat bumi mendekati planet daripada ketika bumi sedang menjauhinya.
jarak yang ditempuh oleh cahaya dari planet (atau bulannya) ke bumi lebih pendek saat bumi berada pada titik di orbitnya yang paling dekat dengan planet dibandingkan saat bumi berada pada titik terjauh di orbitnya, perbedaan jarak adalah diameter orbit bumi mengelilingi matahari.
perubahan yang diamati dalam periode orbit bulan disebabkan oleh perbedaan waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melintasi jarak yang lebih pendek atau lebih panjang.
rmer mengamati efek ini untuk bulan terdalam yupiter io dan menyimpulkan bahwa cahaya memerlukan 22 menit untuk menyeberangi diameter orbit bumi.
satuan astronomi (sa) adalah kira-kira jarak rata-rata antara bumi dan matahari.
sa didefinisikan kembali pada tahun 2012 sebagai persis sebelumnya, kebalikan dari ketidakpastian relatif dalam pengukuran ini adalah 0,02 bagian per miliar (
teknik waktu terbang
sebuah metode pengukuran laju cahaya adalah untuk mengukur waktu yang dibutuhkan untuk cahaya untuk melakukan perjalanan ke cermin di jarak yang diketahui dan kembali.
ini adalah prinsip yang bekerja pada aparatus fizeau-foucault yang dikembangkan oleh hippolyte fizeau dan lon foucault.
setup seperti yang digunakan oleh fizeau terdiri dari seberkas cahaya diarahkan pada cermin metode foucault menggantikan roda bergigi dengan cermin berputar.
karena cermin terus berputar sementara cahaya berjalan ke cermin jauh dan kembali, cahaya dipantulkan dari cermin berputar pada sudut yang berbeda pada jalan keluar daripada di jalan kembali.
dari perbedaan sudut ini, kelajuan rotasi dan jarak ke cermin jauh yang diketahui laju cahaya dapat dihitung.
saat ini, menggunakan osiloskop dengan resolusi waktu kurang dari satu nanodetik, laju cahaya dapat langsung diukur dengan waktu penundaan pulsa cahaya dari laser atau led dipantulkan dari cermin.
metode ini kurang tepat (dengan kesalahan dari urutan 1%) daripada teknik modern lainnya, tetapi kadang-kadang digunakan sebagai percobaan laboratorium di kelas fisika perguruan tinggi.
opsi untuk menurunkan c yang tidak secara langsung tergantung pada pengukuran perambatan gelombang elektromagnetik adalah dengan menggunakan hubungan antara c dan permitivitas vakum 0 dan permeabilitas vakum 0 didirikan oleh teori maxwell: c2 = 1/(00).
permitivitas vakum dapat ditentukan dengan mengukur kapasitansi dan dimensi kapasitor, sedangkan nilai permeabilitas vakum adalah tetap di persis
cara lain untuk mengukur laju cahaya adalah dengan secara terpisah mengukur frekuensi f dan panjang gelombang  dari gelombang elektromagnetik dalam vakum.
nilai c kemudian didapatkan dengan hubungan c = f.
satu pilihan adalah mengukur frekuensi resonansi dari sebuah cavity resonator.
jika dimensi cavity resonansi juga diketahui, ini dapat digunakan untuk menentukan panjang gelombang dari gelombang itu.
pada tahun 1946, louis essen dan a.c.
gordon-smith menentukan frekuensi dari sebuah macam dari mode normal dari gelombang mikro dari microwave cavity dengan dimensi yang diketahui dengan teliti.
dimensi ditentukan ke akurasi sekitar 0,8 m dengan gauge yang dikalibrasi dengan interferometri.
karena panjang gelombang mode diketahui dari geometri cavity dan dari teori elektromagnetik, pengetahuan dari frekuensi yang terkait memungkinkan penghitungan panjang gelombang.
hasil essen-gordon-smith, sebuah demonstrasi rumah tangga dari teknik ini adalah mungkin, menggunakan oven gelombang mikro dan makanan seperti marshmallow atau margarin: jika meja putar diambil sehingga makanan tidak bergerak, itu akan memasak tercepat di antinode (titik-titik di mana amplitudo gelombang adalah yang terbesar), di mana ia akan mulai mencair.
jarak antara dua titik tersebut adalah setengah panjang gelombang dari gelombang mikro; dengan mengukur jarak ini dan mengalikan panjang gelombang dengan frekuensi gelombang mikro (biasanya ditampilkan di bagian belakang oven, biasanya 2450 mhz), nilai c dapat dihitung, "sering dengan kurang dari kesalahan 5%".
sebelum munculnya teknologi laser, sumber radio yang koheren digunakan untuk pengukuran interferometri dari laju cahaya.
namun penentuan interferometri dari panjang gelombang semakin kurang tepat seiring bertambahnya panjang gelombang sehingga percobaan terbatas dalam presisi oleh gelombang panjang (~0,4 cm) dari gelombang radio.
presisi dapat ditingkatkan menggunakan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek, tetapi kemudian menjadi sulit untuk langsung mengukur frekuensi cahaya.
salah satu cara mengatasi masalah ini adalah mulai dengan sinyal frekuensi rendah dari frekuensi yang dapat diukur dengan tepat, dan dari sinyal ini semakin mensintesis sinyal frekuensi yang lebih tinggi yang frekuensinya dapat dihubungkan dengan sinyal asli.
sebuah laser kemudian dapat dikunci untuk frekuensi, dan panjang gelombang dapat ditentukan dengan interferometri.
teknik ini adalah karena kelompok di national bureau of standards (nbs) (yang kemudian menjadi nist).
mereka menggunakannya pada tahun 1972 untuk mengukur laju cahaya dalam ruang hampa dengan ketidakpastian pecahan 3,5  10-9.
sejarah pengukuran c (dalam km/s)<1638galileo, lentera tertutupgalilei (1954), boyer (1941), foschi &
leone (2009, p.1252).
menurut galileo, lentera yang digunakannya adalah "pada jarak pendek, kurang dari satu mil."
dengan asumsi jarak tidak terlalu lebih pendek dari satu mil, dan bahwa "sekitar 1/30 detik adalah selang waktu minimum yang dapat dibedakan oleh mata telanjang", boyer mencatat bahwa percobaan galileo bisa dikatakan telah menetapkan batas bawah sekitar 60 mil per detik untuk kecepatan cahaya.
<1667accademia del cimento, lentera tertutup magalotti (1667, pp. 265 6),
leone (2009, p.1253).1675rmer dan huygens, bulan yupiter
1729james bradley, aberasi cahaya
1849hippolyte fizeau, roda bergigi
1862lon foucault, cermin berotasi2980001907rosa and dorsey, konstanta em2997101926albert a. michelson, cermin berotasi2997961950 cavity299792.51958k.d.
froome, interferometri radio299792.501972evenson et al., interferometri laser299792.45621983cgpm ke-17, definisi meter (eksak)
sampai periode modern awal, tidak diketahui apakah perjalanan cahaya seketika atau pada laju sangat cepat yang terbatas.
penelitian masih ada yang tercatat pertama dari hal ini adalah di yunani kuno. orang yunani kuno, cendekiawan muslim, dan ilmuwan eropa klasik lama memperdebatkan ini sampai rmer memberikan perhitungan pertama dari laju cahaya.
teori relativitas khusus einstein menyimpulkan bahwa laju cahaya adalah konstan terlepas dari bingkai seseorang acuan.
sejak itu, para ilmuwan telah memberikan pengukuran yang semakin akurat.
empedocles (c. 490-430 sm) adalah orang pertama yang mengusulkan teori cahaya extract of page 1 dan mengklaim bahwa cahaya memiliki laju yang terbatas.
ia mempertahankan bahwa cahaya adalah sesuatu yang bergerak, dan karena itu memerlukan waktu untuk perjalanan.
aristoteles berpendapat, sebaliknya, bahwa "cahaya adalah karena kehadiran sesuatu, tetapi bukan gerakan".
(click on "historical background" in the table of contents) euklides dan ptolemaeus memajukan teori emisi penglihatan empedocles, di mana cahaya dipancarkan dari mata, sehingga memungkinkan melihat.
berdasarkan teori itu, heron dari alexandria berpendapat bahwa laju cahaya harus tak hingga karena obyek yang jauh seperti bintang muncul segera setelah membuka mata.
filsuf awal islam awalnya setuju dengan pandangan aristoteles bahwa cahaya tidak memiliki laju perjalanan.
pada tahun 1021, alhazen (ibnu haitham) menerbitkan kitab optik, di mana ia menyajikan serangkaian argumen yang menolak teori emisi penglihatan yang mendukung teori intromisi yang sekarang diterima, di mana cahaya bergerak dari objek ke mata.
hal ini menyebabkan alhazen untuk mengusulkan bahwa cahaya harus memiliki laju yang terbatas,
dan bahwa laju cahaya adalah variabel, menurun dalam benda yang lebih padat.
ia berpendapat bahwa cahaya adalah materi substansial, perambatannya membutuhkan waktu, bahkan jika ini tersembunyi dari indera kita.
juga pada abad ke-11, al-biruni sepakat bahwa cahaya memiliki kecepatan yang terbatas, dan mengamati bahwa laju cahaya jauh lebih cepat dari kelajuan suara.
pada abad ke-13, roger bacon berpendapat bahwa laju cahaya di udara terbatas, menggunakan argumen filosofis yang didukung oleh penulisan alhazen dan aristoteles.
pada tahun 1270-an, witelo mempertimbangkan kemungkinan cahaya bergerak dengan laju tak hingga dalam ruang hampa, tetapi melambat dalam benda yang lebih padat.
pada abad ke-14, sayana telah membuat pernyataan tentang laju cahaya dalam komentarnya pada hindu regweda.
pada awal abad ke-17, johannes kepler percaya bahwa laju cahaya adalah terbatas, karena ruang kosong tidak memberikan halangan pada cahaya.
ren descartes berpendapat bahwa jika laju cahaya terbatas, matahari, bumi, dan bulan akan keluar dari kesejajaran saat gerhana bulan.
karena salah penjajaran tersebut belum diamati, descartes menyimpulkan laju cahaya adalah terbatas.
descartes berspekulasi bahwa jika laju cahaya terbatas, seluruh sistem filsafatnya mungkin hancur.
dalam derivasi descartes dari hukum snell, dia berasumsi bahwa meskipun laju cahaya adalah sesaat, semakin padat medium, semakin cepat laju cahaya.florian cajori, a history of physics in its elementary branches: including the evolution of physical laboratories (1922) pierre de fermat menurunkan hukum snell menggunakan asumsi yang berlawanan, semakin padat medium semakin lambat cahaya bergerak.
fermat juga berpendapat dalam mendukung kecepatan terbatas cahaya.carl benjamin boyer, the rainbow: from myth to mathematics (1959)
usaha pengukuran pertama
pada tahun 1629, isaac beeckman mengusulkan sebuah percobaan di mana seseorang mengamati kilatan meriam terpantul dari cermin sekitar satu mil (1,6 km) jauhnya.
pada tahun 1638, galileo galilei mengusulkan eksperimen, dengan klaim yang jelas telah melakukan itu beberapa tahun sebelumnya, untuk mengukur laju cahaya dengan mengamati penundaan antara membuka lentera dan persepsi di tempat yang agak jauh.
ia tidak dapat membedakan apakah perjalanan cahaya seketika atau tidak, tetapi menyimpulkan bahwa jika tidak, itu harus tetap menjadi luar biasa cepat.
pada 1667, accademia del cimento dari florence melaporkan bahwa mereka telah melakukan percobaan galileo, dengan lentera berjarak sekitar satu mil, tetapi tidak ada penundaan yang diamati.
penundaan yang sebenarnya dalam percobaan ini akan menjadi sekitar 11 mikrodetik.
pada bukunya tahun 1704 opticks, isaac newton melaporkan perhitungan rmer untuk laju terbatas cahaya dan memberikan nilai "tujuh atau delapan menit" untuk waktu yang dibutuhkan untuk cahaya untuk perjalanan dari matahari ke bumi (nilai modern 8 menit 19 detik).
the text of prop. xi is identical between the first (1704) and second (1719) editions.
newton bertanya apakah bayangan gerhana rmer ini berwarna; mendengar bahwa mereka tidak, ia menyimpulkan warna yang berbeda bergerak pada laju yang sama.
pada 1729, james bradley menemukan aberasi bintang.
dari efek ini ia menentukan bahwa cahaya harus bergerak 10.210 kali lebih cepat dari bumi di orbitnya (angka modern 10.066 kali lebih cepat) atau, sama, bahwa cahaya akan memerlukan 8 menit 12 detik untuk perjalanan dari matahari ke bumi.
hubungan dengan elektromagnetisme
pada tahun 1905 einstein mendalilkan dari awal bahwa laju cahaya dalam ruang hampa, diukur oleh pengamat yang tidak dipercepat, independen dari gerakan sumber atau pengamat.
menggunakan ini dan prinsip relativitas sebagai dasar ia menurunkan teori relativitas khusus, di mana laju cahaya dalam ruang hampa c menjadi sebuah konstanta dasar, juga muncul dalam konteks yang tidak terkait dengan cahaya.
hal ini membuat konsep aether stasioner (yang masih dianut lorentz dan poincare) tidak berguna dan merevolusi konsep ruang dan waktu.
peningkatan akurasi c dan redefinisi meter dan detik
pada tahun 1972, menggunakan metode laser interferometer dan definisi baru, sebuah kelompok di nbs di boulder, colorado menentukan laju cahaya dalam ruang hampa menjadi c = c, confrence gnrale des poids et mesures (cgpm) ke-15 pada tahun 1975 merekomendasikan menggunakan nilai
mendefinisikan laju cahaya sebagai konstanta eksplisit
pada tahun 1983 cgpm ke-17 menemukan bahwa panjang gelombang dari pengukuran frekuensi dan nilai yang diberikan untuk laju cahaya lebih dapat direproduksi dari standar sebelumnya.
mereka mempertahankan definisi detik tahun 1967, sehingga frekuensi hyperfine sesium sekarang akan menentukan baik detik dan meter.
untuk melakukan hal ini, mereka mendefinisikan ulang meter sebagai: "meter adalah panjang jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu dari 1/pada tahun 2011, cgpm menyatakan niatnya untuk mendefinisikan ketujuh satuan dasar si menggunakan apa yang disebut "formulasi konstanta eksplisit", di mana setiap "satuan didefinisikan secara tidak langsung dengan menentukan secara eksplisit nilai yang pasti untuk sebuah konstanta dasar yang diakui", seperti yang dilakukan untuk laju cahaya.
cgpm mengusulkan kata-kata dari definisi meter yang baru, tetapi benar-benar setara: "meter, simbol m, adalah satuan panjang; besarnya diatur dengan menetapkan nilai numerik dari laju cahaya dalam ruang hampa untuk menjadi sama dengan secara eksak
bacaan lebih lanjut