Laju cahaya: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
kTidak ada ringkasan suntingan |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
| (26 revisi perantara oleh 10 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
{{infobox
| title = Laju
| image = [[Berkas:Earth to Sun - en.png|320px|alt=Jarak dari Matahari ke Bumi diperlihatkan sebagai 150 juta kilometer, perkiraan rata-rata. Ukuran sesuai skala.]]
| caption = [[Sinar matahari]] memerlukan sekitar 8 menit 17 detik untuk melalui jarak rata-rata dari permukaan [[Matahari]] ke [[Bumi]].<!-- (1 AU − 1 solar radius − 1 earth radius)/c = (149597871 − 695500 − 6371)/299792.458 = 496.66 s = 8 min 17 s -->
Baris 9:
| label3 = [[panjang Planck]] per [[waktu Planck]] <br/>(yaitu, [[satuan Planck]])
| data3 = 1
| header4 = Nilai kira-kira (sampai tiga angka
| label5 = [[kilometer per jam]]
| data5 =
| label6 = [[mil per detik]]
| data6 = {{val|186000}}
Baris 19:
| data8 = 173{{#tag:ref|Nilai eksak:<br/>({{val|299792458}} × 60 × 60 × 24 / {{val|149597870700}}) SA/hari|group="catatan"}}
| label9 = [[parsec]] per tahun
| data9 = 0
| header10 = Perkiraan waktu tempuh cahaya
| label11 = '''Jarak'''
| data11 = '''Waktu'''
| label12 = satu [[Kaki (satuan panjang)|kaki]]
| data12 = 1
| label13 = satu [[meter]]
| data13 = 3
| label15 = dari [[orbit geostasioner]] ke Bumi
| data15 = 119 [[milidetik
| label16 = panjang [[khatulistiwa]] Bumi
| data16 = 134
| label17 = dari [[Bulan]] ke Bumi
| data17 = 1
| label18 = dari [[Matahari]] ke Bumi (1 [[satuan astronomi|SA]])
| data18 = 8
| label20 = satu [[tahun cahaya]]
| data20 = 1
| label21 = satu [[parsec]]
| data21 = 3
| label22 = dari [[Proxima Centauri|bintang terdekat]] ke Matahari ({{nowrap|1
| data22 = 4
| label23 = dari galaksi terdekat ([[Galaksi Katai Canis Major|Canis Major]]) ke Bumi
| data23 =
| label24 = menyeberangi [[Bima Sakti]]
| data24 =
| label25 = dari [[Galaksi Andromeda]] ke Bumi
| data25 = 2
| label26 = dari Bumi ke batas [[alam semesta teramati]]
| data26 = 46
}}
'''Laju cahaya''' atau '''kecepatan cahaya''' disimbolkan dengan {{math|'''''c'''''}} adalah sebuah [[konstanta fisika]] universal yang penting dalam banyak bidang [[fisika]]. Nilai presisinya adalah {{Convert|299792458|m/s|km/s mi/s e6mph|abbr=off|sigfig=3|disp=x| (kira-kira }}), karena panjang meter didefinisikan berdasarkan konstanta ini dan [[Detik|standar internasional waktu]].<ref name="penrose">{{Cite book| last=Penrose|first=R| year=2004| title=[[The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe]]| pages=410–1| publisher=[[Vintage Books]]| isbn=9780679776314| quote=... the most accurate standard for the metre is conveniently ''defined'' so that there are exactly 299,792,458 of them to the distance travelled by light in a standard second, giving a value for the metre that very accurately matches the now inadequately precise standard metre rule in Paris. }}</ref> Kelajuan ini merupakan kelajuan maksimum yang dapat dilajui oleh segala bentuk energi, materi, dan informasi dalam alam semesta. Kelajuan ini merupakan kelajuan segala [[partikel tak bermassa]] dan medan fisika, termasuk [[radiasi elektromagnetik]] dalam vakum. Kelajuan ini pula menurut teori modern adalah [[kelajuan gravitasi]] (kelajuan dari [[gelombang gravitasi]]). Partikel-partikel maupun gelombang-gelombang ini bergerak pada kelajuan {{math|''c''}} tanpa tergantung pada sumber gerak maupun [[kerangka acuan inersial]] pengamat. Dalam [[teori relativitas]], {{math|''c''}} saling berkaitan dengan [[ruang waktu]]. Konstanta ini muncul pula pada persamaan fisika [[kesetaraan massa-energi]] {{math|1=''E'' = ''mc''<sup>2</sup>}}.<ref name=LeClerq>{{Cite book| last=Uzan|first=J-P|last2=Leclercq|first2=B| year=2008| title=The Natural Laws of the Universe: Understanding Fundamental Constants| url=http://books.google.com/?id=dSAWX8TNpScC&pg=PA43| pages=43–4| publisher=[[Springer (publisher)|Springer]]| isbn=0387734546 }}</ref>
Kelajuan cahaya yang merambat melalui [[bahan transparan|bahan-bahan transparan]] seperti gelas ataupun udara lebih lambat dari {{math|''c''}}. Rasio antara {{math|''c''}} dengan kelajuan {{math|''v''}} (kelajuan rambat cahaya dalam suatu materi) disebut sebagai [[indeks bias]] {{math|''n''}} material tersebut ({{math|1=''n'' = ''c'' / ''v''}}). Sebagai contohnya, indeks refraksi gelas umumnya berkisar sekitar 1,5, berarti bahwa cahaya dalam gelas bergerak pada kelajuan {{nowrap|''c'' / 1,5 ≈ {{val|200000|u=km/s}}}}; indeks refraksi udara untuk cahaya tampak adalah sekitar 1,0003, sehingga kelajuan cahaya dalam udara adalah sekitar {{val|299700|u=km/s}} (sekitar {{val|90|u=km/s}} lebih lambat daripada {{math|''c''}}).
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.
[[Ole Rømer]] pertama menunjukkan pada 1676 bahwa cahaya berjalan pada kecepatan yang terbatas (bukannya seketika) dengan mempelajari gerakan yang tampak dari bulan [[Jupiter]] [[Io]]. Pada tahun 1865, [[James Clerk Maxwell]] mengusulkan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik, dan karena itu bergerak dengan kecepatan {{math|''c''}} yang muncul dalam teori elektromagnetismenya.<ref>{{cite web|title=How is the speed of light measured?|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/measure_c.html}}</ref> Pada tahun 1905, [[Albert Einstein]] mendalilkan bahwa laju cahaya sehubungan dengan kerangka inersia independen dari gerakan sumber cahaya,<ref name="stachel">{{cite book|title=Einstein from "B" to "Z" – Volume 9 of Einstein studies|first1=JJ|last1=Stachel|publisher=Springer|year=2002|isbn=0-8176-4143-2|page=226|url=http://books.google.com/books?id=OAsQ_hFjhrAC&pg=PA226}}</ref> dan menjelajahi konsekuensi postulat dengan menurunkan [[teori relativitas khusus]] dan menunjukkan bahwa parameter {{math|''c''}} memiliki relevansi di luar konteks cahaya dan elektromagnetisme.
Baris 65 ⟶ 64:
== Nilai numerik, notasi, dan unit ==
Laju cahaya dalam ruang hampa biasanya dilambangkan dengan huruf kecil ''c'', untuk "constant" atau bahasa Latin {{lang|la|''[[:wikt:celeritas|celeritas]]''}} (yang berarti "kecepatan"). Secara historis, simbol ''V'' 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 {{radic|2}} dikalikan laju cahaya dalam ruang hampa. Pada tahun 1894, [[Paul Drude]] mendefinisikan ulang ''c'' dengan makna modern. [[Albert Einstein|Einstein]] menggunakan ''V'' di [[Makalah Annus Mirabilis|makalah aslinya yang berbahasa Jerman]] tentang relativitas khusus pada tahun 1905<!--, the 1923 English translation of them by Perrett and Jeffery using ''c''-->, namun pada tahun 1907 ia beralih ke ''c'', yang saat itu telah menjadi simbol standar untuk laju cahaya.<ref name=Yc>{{cite web
|last=Gibbs
|year=2004
|origyear=1997 |title=Why is ''c'' the symbol for the speed of light?
|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html
Baris 74:
|publisher=[[University of California, Riverside]]
|accessdate=2009-11-16
|archiveurl=
|archivedate=2009-11-17
|dead-url=no
}}
"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'."</ref><ref>
{{cite journal
|last=Mendelson |first=KS
Baris 155:
|publisher=[[Courier Dover]]
|isbn=0-486-40913-9
}}</ref> Sebagai sebuah [[Konstanta fisika#Konstanta fisika berdimensi dan tak berdimensi|konstanta fisika berdimensi]], nilai numerik dari ''c'' berbeda untuk sistem unit yang berbeda.{{#tag:ref|Laju cahaya dalam [[satuan imperial]] dan [[satuan Amerika Serikat]] berdasarkan inci yang secara eksak {{val|2.54|u=cm}} dan secara eksak 186.282 mil, 698 yard, 2 kaki, dan {{sfrac|5|21|127}} inci per detik.<ref>{{cite web
|last=Savard
|title=From Gold Coins to Cadmium Light
|url=http://www.quadibloc.com/other/cnv03.htm
|publisher=John Savard
|accessdate=2009-11-14
|archiveurl=
|archivedate=2009-11-14
|dead-url=no
}}</ref>|group="catatan"}}
Dalam cabang fisika di mana ''c'' sering muncul, seperti dalam relativitas, biasa digunakan sistem pengukuran [[satuan natural]] atau [[sistem satuan tergeometrisasi]] dengan {{nowrap|''c'' {{=}} 1}}.<ref name=Lawrie>
{{Cite book
Baris 192 ⟶ 193:
{{Lihat pula|Relativitas khusus|Laju cahaya satu arah}}
Kelajuan dari gelombang cahaya yang merambat dalam ruang hampa tidak bergantung pada gerakan sumber gelombang ataupun [[kerangka acuan inersial]] pengamat.<ref group="catatan">Namun, [[frekuensi]] dari cahaya dapat bergantung pada gerakan sumber relatif dengan pengamat, dikarenakan [[efek Doppler]].</ref> [[Invarian (fisika)|Invariansi]] dari kecepatan cahaya ini didalilkan oleh Einstein pada tahun 1905,<ref name="stachel" /> setelah termotivasi oleh teori [[elektromagnetisme]] Maxwell dan kurangnya bukti keberadaan [[eter (medium)|eter]] yang sebelumnya diduga sebagai medium cahaya;<ref>
{{cite journal
|last=Einstein |first=A
|year=1905
|title=Zur Elektrodynamik bewegter Körper
|url=https://archive.org/details/sim_annalen-der-physik_1905_17_5/page/890 |journal=[[Annalen der Physik]]
|volume=17 |pages=890–921
|doi=10.1002/andp.19053221004
Baris 220 ⟶ 221:
|volume=8|pages=543''ff''
|isbn=981-02-4721-4
}}</ref><ref name=Zhang>{{Cite book
|last=Zhang
|year=1997
|title=Special Relativity and Its Experimental Foundations
Baris 228 ⟶ 229:
|publisher=[[World Scientific]]
|series=Advanced Series on Theoretical Physical Science
|volume=4
|pages=172–3 |isbn=981-02-2749-3
|access-date=2016-01-09
|archive-date=2012-05-19
|archive-url=https://web.archive.org/web/20120519185912/http://www.worldscibooks.com/physics/3180.html
|dead-url=yes
}}</ref> [[Teori relativitas khusus]] mengeksplorasi konsekuensi dari invariansi ''c'' dengan asumsi bahwa hukum fisika adalah sama dalam semua kerangka acuan inersial.<ref>
{{Cite book
Baris 235 ⟶ 241:
|year=1992
|title=Introducing Einstein's Relativity
|url=https://archive.org/details/introducingeinst00dinv|pages=[https://archive.org/details/introducingeinst00dinv/page/n24 19]–20
|publisher=[[Oxford University Press]]
|isbn=0-19-859686-3
Baris 287 ⟶ 293:
|year=2003
|title=Gravity: An Introduction to Einstein's General Relativity
|url=https://archive.org/details/gravityintroduct00hart|pages=[https://archive.org/details/gravityintroduct00hart/page/n69 52]–9
|publisher=[[Addison-Wesley]]
|isbn=981-02-2749-3
Baris 295 ⟶ 301:
|year=2003
|title=Gravity: An Introduction to Einstein's General Relativity
|url=https://archive.org/details/gravityintroduct00hart|page=[https://archive.org/details/gravityintroduct00hart/page/n347 332]
|publisher=[[Addison-Wesley]]
|isbn=981-02-2749-3
Baris 391 ⟶ 397:
|year=1992
|title=Spacetime Physics
|url=https://archive.org/details/spacetimephysics00edwi_0|pages=[https://archive.org/details/spacetimephysics00edwi_0/page/74 74]–5
|publisher=[[W. H. Freeman]]
|isbn=0-7167-2327-1
Baris 414 ⟶ 420:
|year=1987
|title=Optics
|url=https://archive.org/details/optics0000hech|page=[https://archive.org/details/optics0000hech/page/62 62]
|edition=2nd
|publisher=[[Addison-Wesley]]
Baris 436 ⟶ 442:
|accessdate=2009-08-21
|date=2007-06-20
}}</ref> Dalam kedua kasus tersebut tidak ada materi, energi, atau informasi yang bergerak lebih cepat dari cahaya.<ref name=Gibbs>{{cite web
|last=Gibbs
|year=1997
|title=Is Faster-Than-Light Travel or Communication Possible?
Baris 446 ⟶ 452:
|accessdate=2008-08-20
|archivedate=2009-11-17
|archiveurl=
|dead-url=no
}}</ref>
Tingkat perubahan dalam jarak antara dua objek dalam suatu kerangka acuan terhadap yang keduanya bergerak ([[Lebih cepat dari cahaya#Kelajuan penutupan|kelajuan penutupan]] mereka) mungkin memiliki nilai lebih dari ''c''. Namun, ini tidak mewakili kecepatan dari setiap objek tunggal yang diukur dalam kerangka inersia tunggal.<ref name="Gibbs" />
Baris 457 ⟶ 464:
|editor-last=T|editor-first=S
|title=Modern Quantum Mechanics
|url=https://archive.org/details/modernquantummec00saku|edition=Revised|pages=[https://archive.org/details/modernquantummec00saku/page/n243 231]–232
|publisher=[[Addison-Wesley]]
|isbn=0-201-53929-2
Baris 480 ⟶ 487:
|publisher=[[Wiley Interscience]]
|isbn=0-470-10885-1
}}</ref> Hal ini dapat mengakibatkan partikel virtual melintasi jarak yang besar lebih cepat dari cahaya. Namun, tidak ada informasi yang dapat dikirim dengan efek ini.<ref name=Wynne>{{cite journal
|last=Wynne
|year=2002
|title=Causality and the nature of information
Baris 488 ⟶ 495:
|journal=[[Optics Communications]]
|volume=209
|issue=1–3
|pages=84–100 |doi=10.1016/S0030-4018(02)01638-3
|bibcode=2002OptCo.209...85W
}}{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} [
[[Gerak superluminal]] terlihat di objek astronomi tertentu,<ref>
Baris 529 ⟶ 537:
|year=1962
|title=Classical Electricity and Magnetism
|url=https://archive.org/details/classicalelectri00pano_563|publisher=Addison-Wesley
|page=[https://archive.org/details/classicalelectri00pano_563/page/n192 182]
|isbn=978-0-201-05702-7
}}</ref>
Baris 538 ⟶ 546:
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 (fisika)|invarian]] ''c'' dari relativitas khusus maka akan menjadi batas atas laju cahaya dalam ruang hampa.<ref name=Gibbs1997>{{cite web
|last=Gibbs
|year=1997
|origyear=1996 |title=Is The Speed of Light Constant?
|url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/speed_of_light.html
|editor-last=Carlip
|editor-first=S |work=Usenet Physics FAQ
|publisher=[[University of California, Riverside]]
|accessdate=2009-11-26
|archiveurl=
|archivedate=2009-11-17
|dead-url=no
}}</ref> Variasi laju cahaya yang disebabkan oleh frekuensi belum pernah diamati dalam pengujian yang ketat,<ref name=Schaefer>
{{cite journal
|last=Schaefer |first=BE
Baris 651 ⟶ 662:
|work=refractiveindex.info
|accessdate =2010-03-14
}}</ref> memiliki indeks bias masing-masing sekitar 1,3, 1,5 dan 2,4 untuk cahaya tampak. Dalam bahan eksotis seperti [[kondensat Bose–Einstein]] di dekat [[nol mutlak]], laju efektif cahaya mungkin hanya beberapa meter per detik. Namun, ini merupakan penundaan yang disebabkan penyerapan dan pemancaran kembali antara atom-atom, begitu pula kelajuan cahaya yang lebih lambat dari ''c'' dalam zat materi lainnya. Sebagai contoh ekstrem dari "perlambatan" cahaya dalam materi, dua tim independen dari fisikawan mengaku menjadikan cahaya "berhenti sepenuhnya" dengan melewatkannya melalui kondensat Bose–Einstein dari unsur [[rubidium]], satu tim di [[Universitas Harvard]] dan [[Rowland Institute for Science]] di Cambridge, Mass., dan yang lainnya di [[Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics]], juga di Cambridge. Namun, deskripsi populer cahaya "berhenti" dalam percobaan ini hanya mengacu pada cahaya yang disimpan dalam keadaan tereksitasi dari atom, kemudian kembali dipancarkan pada waktu kemudian, karena dirangsang oleh pulsa laser kedua. Selama "berhenti," hal itu tidak lagi menjadi cahaya. Jenis perilaku ini umumnya benar secara mikroskopis di semua media transparan yang "memperlambat" laju cahaya.<ref>{{cite web|author=Harvard News Office |url=http://www.news.harvard.edu/gazette/2001/01.24/01-stoplight.html |title=Harvard Gazette: Researchers now able to stop, restart light |publisher=News.harvard.edu |date=2001-01-24 |accessdate=2011-11-08}}</ref>
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.<ref>{{Cite book
Baris 702 ⟶ 713:
|doi=10.1038/nature02176
|pmid=14668857
|arxiv = quant-ph/0311092 |bibcode = 2003Natur.426..638B }}</ref><ref>{{cite web
|last=Dumé
|year=2003
|title=Switching light on and off
Baris 710 ⟶ 721:
|work=[[Physics World]]
|publisher=Institute of Physics
|accessdate=2008-12-08
|archive-date=2008-12-05
|archive-url=https://web.archive.org/web/20081205051203/http://physicsworld.com/cws/article/news/18724
|dead-url=yes
}}</ref> Sebaliknya, kecepatan kelompok melebihi ''c'', juga telah ditunjukkan dalam percobaan.<ref>
{{cite news
|last=Whitehouse|first=D
Baris 772 ⟶ 786:
|work=Royal Pingdom
|publisher=[[Pingdom]]
|accessdate=2010-05-05
|archive-date=2010-09-02
|archive-url=https://web.archive.org/web/20100902224536/http://royal.pingdom.com/2007/06/01/theoretical-vs-real-world-speed-limit-of-ping/
|dead-url=yes
}}</ref>
=== Penerbangan ruang angkasa dan astronomi ===
Baris 783 ⟶ 800:
|publisher=NASA
|accessdate=2010-12-16
|archive-date=2011-01-04
|archive-url=https://web.archive.org/web/20110104032114/http://history.nasa.gov/ap08fj/15day4_orbits789.htm
|dead-url=yes
}}</ref> Penundaan komunikasi antara Bumi dan [[Mars]] bisa bervariasi antara lima dan dua puluh menit tergantung pada posisi relatif dari kedua planet tersebut. Sebagai konsekuensi dari ini, jika robot di permukaan Mars menghadapi masalah, pengendali manusia tidak akan menyadari hal itu sampai setidaknya lima menit kemudian, dan mungkin sampai dua puluh menit kemudian; kemudian akan membutuhkan lima sampai dua puluh menit bagi petunjuk untuk melakukan perjalanan dari Bumi ke Mars.
NASA harus menunggu beberapa jam untuk informasi dari pesawat ruang angkasa yang mengorbit Jupiter, 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.
Baris 885 ⟶ 905:
|volume= 2| pages=397–98
}})<br>
Laporan yang diterbitkan dalam ''Journal des sçavans'' didasarkan pada laporan yang dibacakan oleh Rømer kepada [[Akademi Sains Prancis]] pada November 1676 [[#cohen-1940|(Cohen, 1940, p. 346)]].</ref> Ketika diukur dari Bumi, periode bulan yang mengorbit sebuah planet lebih pendek saat Bumi mendekati planet tersebut 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. Rømer mengamati efek ini untuk bulan terdalam [[Jupiter]] [[Io]] dan menyimpulkan bahwa cahaya memerlukan 22 menit untuk menyeberangi diameter orbit bumi.
[[Berkas:SoL Aberration.svg|jmpl|ka|Aberasi cahaya: cahaya dari sumber yang jauh tampak berasal dari lokasi yang berbeda untuk teleskop yang bergerak karena laju terbatas cahaya.|alt=Sebuah bintang memancarkan sinar cahaya yang menghantam obyektif teleskop. Sementara cahaya bergerak menuruni teleskop untuk lensa mata, teleskop bergerak ke kanan. Untuk cahaya tetap di dalam teleskop, teleskop harus miring ke kanan, menyebabkan sumber yang jauh untuk muncul di lokasi yang berbeda ke kanan.]]
Baris 908 ⟶ 928:
==== Satuan astronomi ====
Satuan astronomi (SA) adalah kira-kira jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari. SA didefinisikan kembali pada tahun 2012 sebagai persis {{val|149597870700|u=m}}.<ref name=AU_redef /><ref>{{cite journal|title=The International System of Units, Supplement 2014: Updates to the 8th edition (2006) of the SI Brochure|url=http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_supplement_2014.pdf|year=2014|publisher= International Bureau of Weights and Measures|page=14}}</ref> Sebelumnya SA tidak didasarkan pada [[Sistem Satuan Internasional]] tetapi dalam hal gaya gravitasi yang diberikan oleh Matahari dalam [[mekanika klasik]].{{#tag:ref|Satuan astronomi sebelumnya didefinisikan sebagai jari-jari orbit Newton sirkuler tidak terganggu mengelilingi Matahari dari partikel dengan massa infinitesimal, bergerak dengan [[frekuensi sudut]] {{gaps|0.017|202|098|95}} [[radian]] (sekitar {{frac|{{val|365.256898}}}} dari revolusi) per hari.<ref>{{SIbrochure8th|page=126}}</ref>|group="catatan"}} Definisi saat ini menggunakan nilai yang direkomendasikan dalam meter untuk definisi satuan astronomi sebelumnya, yang ditentukan oleh pengukuran.<ref name=AU_redef>{{cite journal|title=Resolution B2 on the re-definition of the astronomical unit of length|url=https://www.iau.org/static/resolutions/IAU2012_English.pdf|year=2012|publisher=International Astronomical Union}}</ref> Redefinisi ini analog dengan meter, dan juga memiliki efek menetapkan laju cahaya ke nilai yang tepat dalam satuan astronomi per detik (melalui laju cahaya yang tepat dalam meter per detik).
Sebelumnya, kebalikan dari {{math|''c''}} dinyatakan dalam detik per satuan astronomi diukur dengan membandingkan waktu untuk sinyal radio untuk mencapai pesawat ruang angkasa yang berbeda di Tata Surya, dengan posisi mereka dihitung dari efek gravitasi Matahari dan berbagai planet. Dengan menggabungkan banyak pengukuran tersebut, nilai terbaik untuk waktu cahaya per satuan jarak dapat diperoleh. Misalnya, pada tahun 2009, estimasi terbaik, yang disetujui oleh [[International Astronomical Union]] (IAU), adalah:<ref name="Pitjeva09">
Baris 919 ⟶ 939:
|volume=103 |issue=4 |pages=365–372
|doi=10.1007/s10569-009-9203-8
|bibcode = 2009CeMDA.103..365P }}</ref><ref name="IAU">{{cite web
|author=IAU Working Group on Numerical Standards for Fundamental Astronomy
|title=IAU WG on NSFA Current Best Estimates
Baris 926 ⟶ 945:
|publisher=[[US Naval Observatory]]
|accessdate=2009-09-25
|archive-date=2009-12-08
|archive-url=https://web.archive.org/web/20091208011235/http://maia.usno.navy.mil/NSFA/CBE.html
|dead-url=yes
}}</ref>
:Waktu cahaya untuk satuan jarak: {{val|499.004783836|(10)|u=s}}
:''c'' = {{val|0.00200398880410|(4)|u=SA/s}} = {{val|173.144632674|(3)|u=SA/hari.}}
Baris 972 ⟶ 994:
|year=1968
|title=Direct determination of the speed of light as a general physics laboratory experiment
|url=https://archive.org/details/sim_american-journal-of-physics_1968-09_36_9/page/847 |journal=[[American Journal of Physics]]
|volume=36 |issue=9 |page=847
|doi=10.1119/1.1975166
Baris 1.086 ⟶ 1.108:
|publisher=The Royal Society
|bibcode = 1958RSPSA.247..109F
|jstor=100591 }}</ref> Namun penentuan interferometri dari panjang gelombang semakin kurang tepat seiring bertambahnya panjang gelombang sehingga ketepatan percobaan terbatasi oleh panjang gelombang radio yang panjang (~0,4 cm). 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 frekuensinya, dan panjang gelombang dapat ditentukan dengan interferometri.<ref name="NIST_pub">{{Cite book
|title=A Century of Excellence in Measurements, Standards, and Technology
|editor-last=Lide
|editor-first=DR |contribution=Speed of Light from Direct Frequency and Wavelength Measurements
|last=Sullivan
|first=DB |year=2001
|pages=191–193
Baris 1.097 ⟶ 1.120:
|isbn=0-8493-1247-7
|url=http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/sp958-lide/191-193.pdf
|access-date=2016-04-25
|archive-date=2009-08-13
|archive-url=https://web.archive.org/web/20090813061018/http://nvl.nist.gov/pub/nistpubs/sp958-lide/191-193.pdf
|dead-url=yes
}}</ref> Teknik ini berasal dari sebuah kelompok di National Bureau of Standards (NBS) (yang kemudian menjadi [[National Institute of Standards and Technology|NIST]]). Mereka menggunakannya pada tahun 1972 untuk mengukur laju cahaya dalam ruang hampa dengan [[Ketidakpastian pengukuran|ketidakpastian pecahan]] 3,5 × 10-9.{{val|3.5|e=-9}}.<ref name="NIST_pub"/><ref name="NIST heterodyne">
{{cite journal
|last1=Evenson |first1=KM |year=1972
Baris 1.125 ⟶ 1.152:
|accessdate=2015-09-25
|doi=10.1068/p6263
}}{{Pranala mati|date=November 2022 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref> 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.|group="catatan"}}
|-
|<1667||[[Accademia del Cimento]], lentera tertutup || inkonklusif{{#tag:ref|Magalotti (1667, pp.[http://brunelleschi.imss.fi.it/cimentosite/ShowFullSize.asp?Image=FullSize/A0000283.JPG&Title=Pagina:%20265 265]–[http://brunelleschi.imss.fi.it/cimentosite/ShowFullSize.asp?Image=FullSize/A0000284.JPG&Title=Pagina:%20266 6]),<ref name=magalotti>{{citation
Baris 1.153 ⟶ 1.180:
|1907||Rosa and Dorsey, konstanta <abbr title="elektromagnetik">EM</abbr>||{{val|299710|30}}<ref name="Essen1948"/><ref name="RosaDorsey"/>
|-
|1926||[[Albert A. Michelson]], cermin berotasi||{{val|299796|4}}<ref>{{Cite journal| doi = 10.1086/143021| title = Measurement of the Velocity of Light Between Mount Wilson and Mount San Antonio| url = https://archive.org/details/sim_astrophysical-journal_1927-01_65_1/page/1| year = 1927| last1 = Michelson | first1 = A. A.| journal = The Astrophysical Journal| volume = 65| pages = 1| bibcode=1927ApJ....65....1M}}</ref>
|-
|1950||{{nowrap|Essen and Gordon-Smith}}, resonator rongga||{{val|299792.5|3.0}}<ref name="Essen1950"/>
Baris 1.218 ⟶ 1.245:
|year=2005
|title=Visual Communication: Images With Messages
|url=https://archive.org/details/visualcommunicat0000lest |pages=[https://archive.org/details/visualcommunicat0000lest/page/10 10]–11
|publisher=[[Thomson Wadsworth]]
|isbn=0-534-63720-5
Baris 1.234 ⟶ 1.261:
|publisher=[[Universitas St Andrews]]
|accessdate=2010-01-12
}}</ref> Ia berpendapat bahwa cahaya adalah materi substansial, perambatannya membutuhkan waktu, meskipun jika ini tersembunyi dari indra kita.<ref>{{cite conference
|last=Lauginie
|year=2005
|title=Measuring: Why? How? What?
Baris 1.242 ⟶ 1.269:
|booktitle=Proceedings of the 8th International History, Philosophy, Sociology & Science Teaching Conference
|accessdate=2008-07-18
|archive-date=2007-01-18
|archive-url=https://web.archive.org/web/20070118034609/http://www.ihpst2005.leeds.ac.uk/papers/Lauginie.pdf
|dead-url=yes
}}</ref> 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.<ref>
{{cite web
|first1=JJ
Baris 1.283 ⟶ 1.313:
|volume=72 |issue=3 |pages=357–74 [367–74]
|doi=10.1086/352787
}}</ref> Pada abad ke-14, [[Sayana]] telah membuat pernyataan tentang laju cahaya dalam komentarnya pada Hindu [[Regweda]].<ref>{{Cite web |url=http://www.dli.gov.in/rawdataupload/upload/insa/INSA_2/20005a5d_31.pdf |title=Salinan arsip |access-date=2016-04-27 |archive-date=2016-06-02 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160602132936/http://www.dli.gov.in/rawdataupload/upload/insa/INSA_2/20005a5d_31.pdf |dead-url=yes }}</ref>
Pada awal abad ke-17, [[Johannes Kepler]] percaya bahwa laju cahaya adalah terbatas, karena ruang kosong tidak memberikan halangan pada cahaya. [[René 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.<ref name=Statistics /> Dalam penurunan [[hukum Snellius]] yang dilakukan Descartes, dia berasumsi bahwa meskipun laju cahaya adalah seketika, semakin padat medium, semakin cepat laju cahaya.<ref>[[Florian Cajori]], [https://books.google.com/books?id=XNtUAAAAYAAJ ''A History of Physics in its Elementary Branches: Including the Evolution of Physical Laboratories''] (1922)</ref> [[Pierre de Fermat]] menurunkan hukum Snellius menggunakan asumsi yang berlawanan, semakin padat medium semakin lambat cahaya bergerak. Fermat juga mendukung gagasan bahwa cahaya memiliki kecepatan yang terbatas.<ref>[[Carl Benjamin Boyer]], ''The Rainbow: From Myth to Mathematics'' (1959)</ref>
Baris 1.368 ⟶ 1.398:
|page=40
|url=https://books.google.com/books?id=jKbVuMSlJPoC}} [https://books.google.com/books?id=jKbVuMSlJPoC&pg=PA40 Extract of page 40]
</ref> pada kelajuan yang sama dengan rasio Weber/Kohrausch di atas, dan menarik perhatian terhadap kedekatan numerik dari nilai ini dengan laju cahaya yang diukur oleh Fizeau, ia mengusulkan bahwa cahaya sebenarnya merupakan gelombang elektromagnetik.<ref name=maxwellbio>{{cite web |last1=O'Connor |first1=JJ |last2=Robertson |first2=EF |date=November 1997 |title=James Clerk Maxwell |url=http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Maxwell.html |publisher=School of Mathematics and Statistics, [[Universitas St Andrews]] |accessdate=2010-10-13 |archive-date=2011-01-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110128034939/http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Maxwell.html |dead-url=yes }}</ref>
=== Eter sebagai medium cahaya ===
Baris 1.401 ⟶ 1.423:
|year=2000
|title= Electrodynamics from Ampére to Einstein
|url=https://archive.org/details/electrodynamicsf0000darr |publisher=Clarendon Press
|isbn=0-19-850594-9}}</ref><ref>{{Cite book
|last=Galison |first=P
Baris 1.407 ⟶ 1.429:
|year=2003
|title= Einstein's Clocks, Poincaré's Maps: Empires of Time
|url=https://archive.org/details/einsteinsclocksp00gali |publisher=W.W. Norton
|isbn=0-393-32604-7}}</ref>
Baris 1.415 ⟶ 1.437:
|year=1981
|title= Albert Einstein's special theory of relativity. Emergence (1905) and early interpretation (1905–1911)
|url=https://archive.org/details/alberteinsteinss0000mill |publisher=Addison–Wesley
|isbn=0-201-04679-2}}</ref><ref>
{{Cite book
Baris 1.494 ⟶ 1.516:
}}</ref>
Pada tahun 2011, CGPM menyatakan niatnya untuk mendefinisikan ketujuh satuan
*{{Cite web|last=Conover|first=Emily|author-link=Emily Conover|date=2 November 2016|title=Units of measure are getting a fundamental upgrade|url=https://www.sciencenews.org/article/units-measure-are-getting-fundamental-upgrade|access-date=6 February 2022|website=[[Science News]]|language=en-US}}
*{{Cite journal|last=Knotts|first=Sandra|last2=Mohr|first2=Peter J.|last3=Phillips|first3=William D.|date=January 2017|title=An Introduction to the New SI|url=http://scitation.aip.org/content/aapt/journal/tpt/55/1/10.1119/1.4972491|journal=[[The Physics Teacher]]|language=en|volume=55|issue=1|pages=16–21|doi=10.1119/1.4972491|issn=0031-921X}}
*{{Cite web|date=11 May 2018|title=SI Redefinition|url=https://www.nist.gov/si-redefinition|access-date=6 February 2022|website=[[National Institute of Standards and Technology]]|language=en}}</ref>
== Lihat pula ==
Baris 1.513 ⟶ 1.538:
{{Refbegin}}
* {{Cite journal
|first=O
|last=Rømer |author-link=Ole Rømer |year=1676
|title=Démonstration touchant le mouvement de la lumière trouvé par M. Römer de l'Academie Royale des Sciences
Baris 1.520 ⟶ 1.547:
|pages=223–36
|language=French
|archiveurl=
|archivedate=2007-07-29
|access-date=2015-12-29
|dead-url=yes
}}
** Diterjemahkan sebagai {{cite journal
|year=1677
Baris 1.528 ⟶ 1.557:
|url=http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Roemer-1677/Roemer-1677.html
|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society]]
|issue=136
|pages=893–4 |archiveurl
|archivedate
|doi
|access-date=2015-12-29
|dead-url=yes
}}
* {{Cite journal
|first=E |last=Halley |author-link=Edmond Halley
Baris 1.542 ⟶ 1.574:
}}
* {{Cite journal
|first=HL
|last=Fizeau |author-link=Hippolyte Fizeau |year=1849
|title=Sur une expérience relative à la vitesse de propagation de la lumière
|url=
|journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences]]
|volume=29
|pages=90–92, 132 |language=French
|access-date=2015-12-29
|archive-date=2011-06-13
|archive-url=https://web.archive.org/web/20110613224002/http://www.academie-sciences.fr/membres/in_memoriam/Fizeau/Fizeau_pdf/CR1849_p90.pdf
|dead-url=unfit
}}
* {{Cite journal
|first=JL
|last=Foucault |author-link=Léon Foucault |year=1862
|title=Détermination expérimentale de la vitesse de la lumière: parallaxe du Soleil
|url=http://books.google.ca/books?id=yYIIAAAAMAAJ&pg=PA216&lpg=PA216&dq
|journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences]]
|volume=55
|pages=501–503, 792–796 |language=French
}}
* {{Cite journal
|first=AA
|last=Michelson |author-link=Albert A. Michelson |year=1878
|title=Experimental Determination of the Velocity of Light
|url=http://www.gutenberg.org/ebooks/11753
|journal=[[Proceedings of the American Association of Advanced Science]]
|volume=27
|pages=71–77 }}
* {{Cite journal |first1=AA |last1=Michelson |first2=FG |last2=Pease |author2-link=Francis G. Pease |first3=F |last3=Pearson |author3-link=Fred Pearson (physicist) |title=Measurement of the Velocity of Light in a Partial Vacuum |url=https://archive.org/details/sim_astrophysical-journal_1935-07_82_1/page/26 |journal=[[Astrophysical Journal]] |volume=82 |pages=26–61 |year=1935 |doi=10.1086/143655 |bibcode=1935ApJ....82...26M }}
* {{Cite journal
|first=S |last=Newcomb |author-link=Simon Newcomb
Baris 1.602 ⟶ 1.639:
|year=1960
|title=Wave propagation and group velocity
|url=https://archive.org/details/wavepropagationg00bril_0|publisher=[[Academic Press]]
|isbn=
}}
Baris 1.609 ⟶ 1.646:
|year=1975
|title=Classical Electrodynamics
|url=https://archive.org/details/classicalelectro00jack_0|edition=2nd
|publisher=[[John Wiley & Sons]]
|isbn=0-471-30932-X
Baris 1.617 ⟶ 1.654:
|year=2000
|title=Optical Fiber Communications
|url=https://archive.org/details/opticalfibercomm00keis_822|page=[https://archive.org/details/opticalfibercomm00keis_822/page/n617 32]|edition=3rd
|publisher=[[McGraw-Hill]]
|isbn=0-07-232101-6
Baris 1.665 ⟶ 1.702:
* [http://www.live-counter.com/speed-of-light/ Ilustrasi laju cahaya] (Laju cahaya sebagai ''Live-Counter'')
{{satuan kecepatan}}
| |||