Człowiek zawsze interesował się naturą światła, o którejŚwiadczą o tym mity i legendy, debaty filozoficzne i obserwacje naukowe, które do nas dotarły. Światło zawsze było okazją do dyskusji starożytnych filozofów, a próby jego badania podjęto nawet w momencie pojawienia się geometrii euklidesowej - 300 lat przed naszą erą. Nawet wtedy wiadomo było o bezpośredniej propagacji światła, równości kątów padania i odbicia, zjawisku załamania światła, przyczynach pojawienia się tęczy. Arystoteles uważał, że prędkość światła jest nieskończenie duża, a zatem logiczne rozumowanie, a pomiar prędkości światła nie podlega dyskusji. Typowym przypadkiem jest sytuacja, w której problem wyprzedza głębokie zrozumienie odpowiedzi.
Каких-то 900 лет назад Авиценна предположил, что bez względu na to, jak duża jest prędkość światła, nadal ma on skończoną wartość. Ta opinia to nie tylko on, ale nikt nie był w stanie udowodnić tego eksperymentalnie. Pomysłowy Galileo Galilei zaproponował eksperyment mechanistycznego zrozumienia problemu: dwie osoby stojące w odległości kilku kilometrów od siebie dają sygnały, otwierając klapkę lampy. Gdy drugi uczestnik zobaczy światło z pierwszej lampy, otwiera migawkę, a pierwszy uczestnik rejestruje czas otrzymania sygnału świetlnego odpowiedzi. Potem odległość rośnie i wszystko się powtarza. Oczekiwano, że zarejestruje wzrost opóźnienia i na tej podstawie wykona obliczenie prędkości światła. Eksperyment zakończył się niczym, ponieważ „wszystko nie było nagłe, ale niezwykle szybkie”.
Pierwszy zmierzył prędkość światła w próżni w 1676 rokuastronom Ole Roemer - wykorzystał odkrycie Galileusza: w 1609 roku odkrył cztery księżyce Jowisza, w których przez sześć miesięcy różnica czasu między dwoma zaćmieniami satelity wynosiła 1320 sekund. Korzystając z informacji astronomicznych swoich czasów, Roemer otrzymał wartość prędkości światła równą 222,000 km na sekundę. To niesamowite, że sama metoda pomiaru jest niezwykle dokładna - wykorzystanie znanych obecnie danych na orbitach Ziemi, Jowisza i czas opóźnienia satelity ściemniającego daje prędkość światła w próżni, na poziomie współczesnych wartości uzyskanych innymi metodami.
Na początku był tylko jeden eksperyment Roemera.twierdzenie - konieczne było wykonywanie pomiarów metodami ziemskimi. Minęło prawie 200 lat, a Louis Fizeau zbudował dowcipną instalację, w której promień światła odbijał się od lustra w odległości ponad 8 km i wracał. Subtelność polegała na tym, że przechodziła tam iz powrotem przez doliny koła zębatego, a jeśli prędkość obrotowa koła zostanie zwiększona, nadejdzie chwila, gdy światło przestanie być widoczne. Reszta to kwestia technologii. Wynik pomiaru wynosi 312 000 km na sekundę. Widzimy teraz, że Fizeau był jeszcze bliżej prawdy.
Kolejny krok w pomiarze prędkości światła zrobiłFoucault, który zastąpił sprzęt płaskim lusterkiem. Umożliwiło to zmniejszenie wymiarów instalacji i zwiększenie dokładności pomiaru do 288 000 km na sekundę. Nie mniej ważny był eksperyment Foucaulta, w którym określał prędkość światła w ośrodku. W tym celu pomiędzy lustrami instalacyjnymi umieszczono rurkę z wodą. W tym eksperymencie stwierdzono, że prędkość światła zmniejsza się podczas jego propagacji w ośrodku, w zależności od współczynnika załamania światła.
W drugiej połowie XIX wieku nadszedł czasMichelson, który 40 lat swojego życia poświęcił pomiarom w polu światła. Zwieńczeniem jego pracy było urządzenie, na którym zmierzył prędkość światła w próżni za pomocą opróżnionej metalowej rury o długości ponad półtora kilometra. Kolejnym fundamentalnym osiągnięciem Michelsona było udowodnienie, że dla każdej długości fali prędkość światła w próżni jest taka sama i według nowoczesnej normy wynosi 299792458 +/- 1,2 m / s. Pomiary takie wykonano na podstawie zaktualizowanych wartości miernika wzorcowego, którego definicja została przyjęta od 1983 roku jako norma międzynarodowa.
Mądry Arystoteles się mylił, ale udowodnienie tego zajęło prawie 2000 lat.
