Перевод Юлии Балуевой
Скорость света в вакууме, обычно обозначающаяся «с», является универсальной физической константой, применяющейся во многих областях физики. Её значение - 299,792,458 метров в секунду, а метр определяется из этой константы и международного стандарта для времени. По данным специальной теории относительности, с - это максимальная скорость, с которой любая материя и информация во вселенной могут передвигаться. Это скорость, с которой все безмассовые частицы и изменения в электромагнитных полях (в том числе электромагнитные излучения, такие как свет и гравитационные волны) распространяются в вакууме. Такие частицы и волны распространяются со скоростью света, независимо от движения источника или от инерциальной системы отсчета наблюдателя. В теории относительности c взаимодействует с пространством и временем, а также появляется в знаменитом уравнении эквивалентности массы и энергии E = mс2.
Скорость, с которой свет распространяется через прозрачные материалы, такие как стекло или воздух, меньше c. Соотношение между c и скоростью v, с которой свет распространяется в материале, называется показателем преломления n материала (n = c/v). Например, для видимого света показатель преломления стекла, как правило, около 1,5, а это означает, что свет проходит в стекле со скоростью c/1,5 ≈ 200000км/с; показатель преломления воздуха для видимого света составляет около 1,0003, так что скорость света в воздухе составляет около 299700 км/с или на 90 км/с медленнее, чем с.
Для многих практических применений свет и другие электромагнитные волны распространяются мгновенно, но на больших расстояниях и при очень чувствительных измерениях их скорость имеет большое значение. В связи с удалённостью космических зондов, получение сообщения от Земли до космического корабля или наоборот может занять от нескольких минут до нескольких часов. Видимый свет, исходящий от звезд, на самом деле испущен ими много лет назад, что позволяет изучать историю Вселенной, наблюдая за удаленными объектами. Конечная скорость света также ограничивает теоретическую максимальную скорость компьютеров, так как информация должна передаваться в компьютере от чипа к чипу. Зная скорость света и измеряя временем полета импульса до объекта и назад, можно определять большие расстояния с высокой точностью.
Оле Рёмер впервые продемонстрировал в 1676 году, что свет распространяется с конечной скоростью (а не мгновенно), изучая видимое движение спутника Юпитера Ио. В 1865 году Джеймс Клерк Максвелл предположил, что свет – это электромагнитная волна, и, следовательно, она распространяется со скоростью c, что постулируется в его теории электромагнетизма. В 1905 году Альберт Эйнштейн постулировал, что скорость света по отношению к любой инерциальной системе отсчета не зависит от движения источника света. На основе этого постулата была построена специальная теория относительности, в которой параметр с является константой в более широком смысле, нежели только скорость распространения электромагнитныъх волн.
После столетий все более точных измерений, в 1975 году было установлено, что скорость света составляет 299 792 458 м/с с погрешностью 4 м/с. В 1983 году метр был пересмотрен в Международной системе единиц (СИ), как расстояние, проходимое светом в вакууме за 1/299792458 секунды. В результате, численное значение с в метрах в секунду теперь установлено точно, и является определением эталона метра.
