Işığın boşluktaki hızı genellikle c olarak gösterilir ve fiziğin birçok alanında önemli olan evrensel bir fiziksel sabittir. Tam değeri 299792458 metre/saniye (yaklaşık 300000 km/s veya 186000 mil/s) olarak tanımlanır. Bu değer kesindir, çünkü uluslararası anlaşma ile bir metre, ışığın vakumda 1⁄299792458 saniyelik bir zaman aralığında kat ettiği yolun uzunluğu olarak tanımlanıyor. Özel göreliliğe göre c, geleneksel madde ve bilginin seyahat edebileceği hızın üst sınırıdır.
Bu hız en çok ışıkla ilişkilendirilse de, aynı zamanda
elektromagnetik radyasyon ve gravitasyonal dalgalar da dahil olmak üzere tüm kütlesiz
partiküllerin ve alan bozulmalarının vakumda hareket ettiği hızdır. Bu tür partiküller
ve dalgalar, kaynağın hareketine veya gözlemcinin eylemsiz referans çerçevesine
bakılmaksızın c'de hareket eder. Sıfır olmayan dugun kütleye sahip partiküller
c'ye yaklaşabilir, ancak gerçekte asla ulaşamazlar. Özel ve genel görelilik
teorilerinde c, uzay ve zamanı birbiriyle ilişkilendirir ve aynı zamanda ünlü
kütle-enerji E = mc2 denkleminde de yeralır.
Işığın cam veya hava gibi saydam malzemelerden yayılma hızı
c'den düşüktür; benzer şekilde, tel kablolardaki elektromagnetik dalgaların
hızı c'den daha yavaştır. c ve ışığın bir malzemede hareket ettiği hız v
arasındaki orana, malzemenin refraktif indeksi deni (n = c/v). Örneğin, görünür
ışık için, camın refraktif (kırılma) indeksi tipik olarak 1.5 civarındadır; yani
camda ışığın c/1.5 ≈ 200000 km/s hızda hareket ettiği anlamına gelir. Görünür
ışık için havanın kırılma indeksi yaklaşık olarak 1.0003'tür; bu nedenle
havadaki ışığın hızı ~299700 km/s'dir, bu da c'den ~90 km/s daha yavaştır.
Ole Rømer ilk olarak 1676'da Jüpiter'in ayı (moon) Io'nun
görünür hareketini inceleyerek ışığın sınırlı bir hızda hareket ettiğini
gösterdi. 1865'te James Clerk Maxwell, ışığın elektromanyetik bir dalga
olduğunu ve bu nedenle elektromagnetizma teorisinde ortaya çıkan c hızında ilerlediğini
öne sürdü. 1905'te Albert Einstein, herhangi bir atalet çerçevesine göre ışık
hızının (c) sabit olduğunu ve ışık kaynağının hareketinden bağımsız olduğunu
öne sürdü. Görelilik teorisini türeterek bu varsayımın sonuçlarını araştırdı.
Yüzyıllar boyunca artan hassas ölçümlerden sonra, 1975'te ışığın hızının 299792458 m/s (ölçüm belirsizliği 4 kısım/milyar) olduğu biliniyordu. 1983 yılında, Uluslararası Birim Sisteminde (SI) metre, ışığın saniyenin 1/299792458 oranında vakumda kat ettiği mesafe olarak yeniden tanımlandı.
c Ölçümlerinin Tarihi (km/s olarak)
|
<1638
|
Galileo, kapalı
fenerler
|
sonuçsuz
|
|
|
<1667
|
Accademia del
Cimento, kapalı fenerler
|
sonuçsuz
|
|
|
1675
|
Rømer ve Huygens,
Jüpiter'in ay’ları
|
220000
|
% ‒27 hata
|
|
1729
|
James Bradley,
ışık sapması
|
301000
|
% +0.40 hata
|
|
1849
|
Hippolyte Fizeau,
dişli çark
|
315000
|
% +5.1 hata
|
|
1862
|
Léon Foucault,
dönen ayna
|
298000±500
|
% ‒0.60 hata
|
|
1907
|
Rosa and Dorsey, EM
sabitleri
|
299710±30
|
‒280 ppm hata
|
|
1926
|
Albert A. Michelson,
dönen ayna
|
299796±4
|
+12 ppm hata
|
|
1950
|
Essen and
Gordon-Smith, boşluk rezonatörü
|
299792.5±3.0
|
+0.14 ppm hata |
|
1958
|
K.D. Froome, radyo
interferometri
|
299792.50±0.10
|
+0.14 ppm hata
|
|
1972
|
Evenson et al.,
lazer interferometri
|
299792.4562±0.0011
|
‒0.006 ppm hata
|
|
1983 |
17th CGPM, metrenin
tanımı
|
299792.458 (tam)
|
tam, tanımlandığı
gibi
|
https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light
20 Eylül 2020
