Brzina svjetlosti c u vakuumu se ne mjeri. Ima točnu fiksnu vrijednost u standardnim jedinicama. Prema međunarodnom sporazumu iz 1983. godine, metar se definira kao duljina puta kojim je svjetlost putovala u vakuumu u vremenu od 1/299792458 sekundi. Brzina svjetlosti iznosi točno 299.792.458 m / s. Inč je definiran kao 2,54 centimetra. Stoga je i u ne-metričkim jedinicama brzina svjetlosti tačna. Takva definicija ima smisla samo zato što je brzina svjetlosti u vakuumu konstantna i tu činjenicu moramo potvrditi eksperimentalno (vidi: Je li brzina svjetlosti konstantna?). Također je potrebno eksperimentalno odrediti brzinu svjetlosti u medijima kao što su voda i zrak.
Sve do sedamnaestog stoljeća vjerovalo se da se svjetlost širi odmah. To su potvrdila i promatranja pomrčine Mjeseca. Pri ograničenoj brzini svjetlosti trebalo bi doći do odgode između položaja Zemlje u odnosu na Mjesec i položaja Zemljine sjene na površini Mjeseca, ali takvo kašnjenje nije pronađeno. Sada znamo da je brzina svjetlosti prebrza da bismo primijetili kašnjenje. Galileo je sumnjao u beskonačnost brzine svjetlosti. Predložio je način kako to izmjeriti zatvaranjem i otvaranjem lampiona nekoliko kilometara dalje. Nije poznato je li pokušao takav eksperiment, ali zbog vrlo velike brzine svjetlosti, mjerenje nije moglo biti uspješno.
Prvo uspješno mjerenje c napravio je Olaf Roemer 1676. godine. Primijetio je da je vrijeme između pomračenja Jupiterovih satelita kraće kada se udaljenost od Zemlje do Jupitera smanjuje, i duže kada se ta udaljenost povećava. Shvatio je da je to zbog promjene vremena koje je potrebno da svjetlost putuje od Jupitera do Zemlje dok se udaljenost između njih mijenja. Izračunao je da brzina svjetlosti iznosi 214.000 km / s. Netačnost je posljedica činjenice da udaljenost između planeta u to vrijeme još nije bila dobro definirana.
1728. James Bradley je procijenio veličinu brzine svjetlosti promatrajući aberaciju zvijezda (promjena prividnog položaja zvijezde uzrokovana kretanjem Zemlje oko Sunca). Promatrao je jednu od zvijezda u zviježđu Draco i ustanovio da se njegov prividni položaj mijenja tijekom cijele godine. Ovaj efekt djeluje na sve zvijezde, za razliku od paralakse, što je uočljivije za zvijezde u blizini. Aberacija je slična učinku gibanja na ugao pada kišne kapi. Ako stojite i nema vjetra, kapljice vam padaju okomito na glavu. Ako trčite, ispada da kiša dolazi pod kutom i udari vas u lice. Bradley je izmjerio ovaj kut za zvjezdanu svjetlost. Znajući brzinu kretanja Zemlje oko Sunca, odredio je da brzina svjetlosti iznosi 301 000 km / s.
Prvo mjerenje c na Zemlji napravio je Armand Fizeau 1849. godine. Iskoristio je odraz svjetla iz zrcala udaljenog 8 km. Snop svjetlosti prošao je kroz jaz između zuba kotača koji se brzo rotira. Brzina rotacije se povećavala sve dok odbijeni snop nije postao vidljiv u sljedećem razmaku. Pokazalo se da je izračunata vrijednost c 315 000 km / s. Godinu dana kasnije, Leon Foucault je poboljšao ovu metodu pomoću rotirajućeg zrcala i dobio mnogo precizniju vrijednost od 298.000 km / s. Poboljšana metoda bila je dovoljno točna da se utvrdi da je brzina svjetlosti u vodi sporija nego u zraku.
Nakon što je Maxwell objavio svoju teoriju o elektromagnetizmu, postalo je moguće utvrditi brzinu svjetlosti neizravno iz vrijednosti magnetske i električne propusnosti. Weber i Kohlrausch prvi su to učinili 1857. godine. 1907., Rose i Dorsey su na isti način dobili 299.788 km / s. U to je vrijeme to bila najtačnija vrijednost.
Nakon toga primijenjene su dodatne mjere za poboljšanje točnosti. Na primjer, u obzir je uzet indeks loma svjetlosti u zraku. Froome je 1958. dobio vrijednost od 299792,5 km / s pomoću mikrovalnog interferometra i Kerr-elektro-optičkog zatvarača. Nakon 1970. godine postala su moguća i preciznija mjerenja uz korištenje visoko stabilnog lasera i preciznog cezijskog sata. Do tada je točnost standardnog brojila bila veća od točnosti mjerenja brzine svjetlosti. A sada je brzina svjetlosti postala poznata s točnošću od plus ili minus 1 m / s. Sada je praktičnije koristiti brzinu svjetlosti u određivanju brojila. Standard udaljenosti od 1 metra sada se određuje pomoću atomskog sata i lasera.
Tablica prikazuje glavne faze mjerenja brzine svjetlosti (Froome i Essen):
Promotivni video:
| datum | autori | način | km / s | greška |
|---|---|---|---|---|
| 1676 | Olaus Roemer | Mjeseci Jupitera | 214000 | |
| 1726 | James bradley | Aberacija zvijezda | 301000 | |
| 1849 | Armand fizeau | zupčanik | 315000 | |
| 1862 | Leon falcault | Rotirajuće ogledalo | 298000 | ± 500 |
| 1879 | Albert Michelson | Rotirajuće ogledalo | 299910 | ± 50 |
| 1907 | Rosa, Dorsay | Konstante EM | 299 788 | ± 30 |
| 1926 | Albert Michelson | Rotirajuće ogledalo | 299 796 | ± 4 |
| 1947 | Essen, Gorden-Smith | Rezonantni rezonator | 299 792 | ± 3 |
| 1958 | KDFroome | Radio interferometar | 299 792.5 | ± 0,1 |
| 1973 | Evanson i sur | Laserski interferometar | 299 792.4574 | ± 0,001 |
| 1983 | CGPM | Prihvaćena vrijednost | 299 792.458 | 0 |