Laju cahaya: Perbedaan antara revisi

| title = KecepatanLaju cahayaCahaya

| header4 = Nilai kira-kira (sampai tiga angka pentingpentingnya.)<!--This section lists various values for c, to three significant digits. Please do not change to more exact values!-->

| data5 = {{val|1080}}1,08 jutamiliar ({{val|1.08|e=9}})

| data8 = 173{{#tag:ref|Nilai eksak:<br/>({{val|299792458}} × 60 × 60 × 24 / {{val|149597870700}}) SA/hari|group="Notecatatan"}}

| data9 = 0.,307{{#tag:ref|Nilai eksak: {{nowrap|({{val|999992651}}π / {{val|10246429500}}) pc/tahun}}|group="Notecatatan"}}

| data12 = 1.,0 [[Nanodetik|nsnanodetik]]

| data13 = 3.,3 nsnanodetik

| data15 = 119 [[milidetik|ms]]

| data16 = 134 msmilidetik

| data17 = 1.,3 [[detik|s]]

| data18 = 8.,3 [[menit]]

| data20 = 1.,0 tahun

| data21 = 3.,26 tahun

| label22 = dari [[Proxima Centauri|bintang terdekat]] ke Matahari ({{nowrap|1.,3 pcparsec}})

| data22 = 4.,2 tahun

| label23 = dari galaksi terdekat ([[Galaksi Katai Canis Major|Canis Dwarf GalaxyMajor]]) ke Bumi

| data23 = {{val|25000|u=25.000 tahun}}

| data24 = {{val|100000|u=100.000 tahun}}

| data25 = 2.,5 juta tahun

| data26 = 46.,5 miliar tahun

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. DalamHal inilah yang menimbulkan [[dilatasi waktu]] dalam pengamatan. Seperti dalam berkomunikasi dengan [[wahana antariksa]] yang jauh, dapat dibutuhkan bermenit-menit sampai berjam-jam agar pesan dari Bumi dapat mencapai pesawat ruang angkasa, atau sebaliknya. Cahaya yang dilihat dari bintang, galaksi dan benda - benda angkasa meninggalkan bintangsumbernya tersebut bertahun-tahun yang lalu, bahkan untuk benda terjauh yang dapat kita lihat dalam [[alam semesta teramati]], apa yang kita lihat di bumi sekarang adalah apa yang terjadi saat [[Ledakan Dahsyat|ledakan dahsyat]] terjadi (13,8 miliar tahun yang lalu). Hal ini yang memungkinkan studi tentang sejarah alam semesta dengan melihat objek yang jauh. Kelajuan terbatas cahaya juga membatasi kecepatan maksimum teoretis [[komputer]], karena informasi harus dikirim dalam komputer dari chip ke chip. Kecepatan cahaya dapat digunakan dengan pengukuran [[waktu penerbanganterbang]] untuk mengukur jarak besar dengan presisi tinggi.

[[Ole Rømer]] pertama menunjukkan pada 1676 bahwa cahaya berjalan pada kecepatan yang terbatas (bukannya seketika) dengan mempelajari gerakan yang tampak dari bulan [[YupiterJupiter]] [[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.

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 asliaslinya 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 |first=P

|year=2004
|origyear=1997

|archiveurl=httphttps://www.webcitation.org/5lLMPPN4L?url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html

Kadang-kadang ''c'' digunakan untuk laju gelombang di medium bahan ''apapun'', dan ''c''₀ untuk laju cahaya dalam ruang hampa.<ref name=handbook>SeeLihat forsebagai examplecontoh:

|publisher=[[Springer (publisherpenerbit)|Springer]]

}}</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 |first=J

|archiveurl=httphttps://www.webcitation.org/5lHYVsp5E?url=http://www.quadibloc.com/other/cnv03.htm

Kelajuan di manadari gelombang cahaya yang merambat dalam ruang hampa adalahtidak independenbergantung baik daripada gerakan sumber gelombang dan dariataupun [[kerangka acuan inersial]] pengamat.<ref group="Notecatatan">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 elektromagnetik Maxwell[[elektromagnetisme]] Maxwell dan kurangnya bukti untukkeberadaan ''[[luminiferouseter aether(medium)|eter]]'' yang sebelumnya diduga sebagai medium cahaya;<ref>

|url=https://archive.org/details/sim_annalen-der-physik_1905_17_5/page/890 |journal=[[Annalen der Physik]]

}} Englishterjemahan translationbahasa Inggris: {{cite web

}}</ref> invariansi tersebut sejak saat itu telah secara konsisten dikonfirmasi oleh banyak percobaan. HalVerifikasi inisecara hanyaeksperimental mungkinbahwa untuklaju memverifikasicahaya secaratidak eksperimentalbergantung bahwapada kerangka acuan hanya bisa dilakukan untuk laju cahaya dua arah (misalnya, dari sumber ke cermin dan kembali lagi) adalah independen-kerangka, karena tidak mungkin untuk mengukur laju cahaya satu arah (misalnya, dari sumber ke detektor yang jauh) tanpa beberapa konvensi mengenai bagaimana jam pada sumber dan pada detektor harus disinkronkan. Namun, dengan mengadopsi [[sinkronisasi Einstein]] untuk jam, kecepatan satu arah cahaya menjadi sama dengan kecepatan dua arah cahaya dengansecara definisi.<ref name=Hsu2>

}}</ref><ref name=Zhang>{{Cite book

|last=Zhang|first=YZ

|volume=4
|pages=172–3

}}</ref> Salah satu konsekuensikonsekuensinya adalah bahwasemua ''c''gelombang adalah laju di mana semuadan [[partikel tak bermassa]] dan gelombang, termasuk cahaya, harus berjalan dengan kelajuan ''c'' dalam ruang hampa.

[[Berkas:Lorentz factor.svg|jmpl|kiri|lurus|alt=γ dimulai pada 1 ketika v sama dengan nol dan tetap hampir konstan untuk v kecil, kemudian kurva naik tajam ke atas dan memiliki asimtot vertikal, divergen ke tak terhingga positif ketika&nbsp;v mendekati c.|Faktor Lorentz ''γ'' sebagai fungsi dari kecepatan. Dimulai pada 1 dan mendekati tak terhingga sebagaiketika ''v'' mendekati&nbsp;''c''.]]

Relativitas khusus memiliki banyak implikasi yang berlawanan dengan intuisi dan telah diverifikasi secaralewat berbagai eksperimentalpercobaan.<ref>

}}</ref> Ini termasuk [[Kesetaraan massa-energi|kesetaraan massa dan energi]] {{nowrap|(''E'' {{=}} ''mc''²)}}, [[kontraksi panjang]] (benda bergerak menjadi lebih pendek),{{#tag:ref|Meskipun objek bergerak ''terukur'' lebih pendek di sepanjang garis gerak relatif, mereka juga ''tampak'' berotasi. Efek ini, disebut [[rotasi Terrell]], dikarenakan waktu yang berbeda-beda yang diperlukan cahaya dari bagian-bagian yang berbeda dari objek untuk mencapai pengamat.<ref>

|bibcode = 1959PCPS...55..137P }}</ref>|group="Notecatatan"}} dan [[dilatasi waktu]] (jam bergerak berjalan lebih lambat). Faktor&nbsp;''γ'' oleh yang panjangmenentukan berkontraksibesar kontraksi panjang dan waktudilatasi berdilatasiwaktu dikenal sebagai [[faktor Lorentz]] dan diberikan oleh {{nowrap|''γ'' {{=}} (1 − ''v''²/''c''²)^−1/2}}, di mana ''v'' adalah kelajuan benda. PerbedaanSelisih antara ''γ'' daridengan 1 dapat diabaikan untuk kelajuan yang jauh lebih lambat dari&nbsp;''c'', seperti kebanyakan kecepatan sehari-hari—tempathari—di mana relativitas khusus didekati oleh [[relativitas GalileaGalileo]]-tetapi—tetapi meningkat pada kecepatan relativistik dan menyimpang hingga tak terbatas ketika ''v'' mendekati ''c''.

Hasil dari relativitas khusus dapat diringkas dengan memperlakukan ruang dan waktu sebagai struktur terpadu yang dikenal sebagai [[ruang- waktu]] (dengan&nbsp;''c'' mengaitkan unitsatuan ruang dan waktu), dan mengharuskan teori fisika memenuhi suatu [[Simetri dalam fisika|simetri]] khusus yang disebut [[invariansi Lorentz]], yaitu formulasi matematis yang berisi parameter&nbsp;''c''.<ref>

}}</ref> InvariasiInvariansi Lorentz adalahdiasumsikan asumsiberlaku hampiroleh universalhampir untukseluruh teori-teori fisika modern, seperti [[elektrodinamika kuantum]], [[kromodinamika kuantum]], [[Model Standar]] [[fisika partikel]], dan [[relativitas umum]]. Dengan demikian, parameter&nbsp;''c'' ada di mana-mana dalam fisika modern, muncul dalam banyak konteks yang tidak berhubungan dengan cahaya. Misalnya, relativitas umum memprediksi bahwa&nbsp;''c'' juga merupakan [[kelajuan gravitasi]] dan [[gelombang gravitasi]].<ref name="Hartle">

}}</ref> Pada [[kerangka acuan non-inersial]] (ruang gravitasiwaktu melengkungyang dilengkungkan oleh gravitasi atau [[kerangka acuan dipercepat]]), laju ''lokal'' cahaya adalah konstan dan sama dengan&nbsp;''c'', tetapi [[Propagasi cahaya dalam kerangka acuan non-inersial|laju cahaya di sepanjang lintasan panjang yang terbatas]] dapat berbeda dari c, tergantung pada bagaimana jarak dan waktu ditentukan.<ref name="Gibbs1997" />

Secara umum diasumsikan bahwa konstanta fundamental seperti&nbsp;''c'' memiliki nilai yang sama di seluruh ruang- waktu, yang berarti bahwa mereka tidak bergantung pada lokasi dan tidak bervariasiberubah denganseiring waktu. Namun, telah disarankandiusulkan dalam berbagai teori bahwa [[Laju cahaya variabel|laju cahaya mungkin telah berubah dari waktu ke waktu]].<ref name=Ellis_Uzan>

Umumnya juga diasumsikan bahwa kecepatan cahaya adalahbersifat [[isotropi]]k, yang berarti bahwa ia memiliki nilai yang sama tidak bergantung arah di mana itu diukur. Pengamatan dari emisi dari [[tingkat energi]] nuklir sebagai fungsi orientasi [[Intiinti atom|inti]] yang memancarkan emisi dalam medan magnet (lihat [[percobaan Hughes-Drever]]), dan [[resonator optik]] berputar (lihat [[Percobaan Michelson-Morley#Percobaan-percobaan selanjutnya|percobaan resonator]]) telah memberi batas ketat pada kemungkinan anisotropiisotropi dua arah.<ref name=Herrmann>{{cite journal

Menurut relativitas khusus, energi dari suatu objek dengan [[massa diam]] ''m'' dan kelajuan ''v'' diberikan oleh {{nowrap|''γmc''²}}, di mana ''γ'' adalah faktor Lorentz yang didefinisikan di atas. Ketika ''v'' adalah nol, ''γ'' sama dengan satu, sehingga menimbulkan rumus terkenal {{nowrap|''E'' {{=}} ''mc''²}} untuk [[kesetaraan massa-energi]]. Faktor ''γ'' mendekati tak terhingga sebagaiketika ''v'' mendekati&nbsp;''c'', danjadi itudiperlukan akanenergi mengambildengan jumlah tak terbatas energi untuk mempercepat objek denganbermassa massa untukke laju cahaya. Laju cahaya adalah batas atas untuk kelajuan benda dengan massa diam positif, dan foton individu tidak dapat melakukan perjalanan lebih cepat dari laju cahaya.<ref>[http://latimesblogs.latimes.com/technology/2011/07/time-travel-impossible.html ''It's official: Time machines won't work'', Los Angeles Times July 25 2011]</ref><ref>[http://www.ust.hk/eng/news/press_20110719-893.html HKUST Professors Prove Single Photons Do Not Exceed the Speed of Light]</ref> Ini telah dibuktikan secara eksperimental dibuktikandalam di banyakberbagai [[uji energi relativistik dan momentum relativistik]].<ref>

|publisher=[[University ofUniversitas Virginia]]

[[Berkas:Relativity of Simultaneity.svg|jmpl|ka|alt=ThreeTiga pairspasang ofsumbu coordinatekoordinat axesditampilkan aredengan depictedtitik withasal theyang samesama origin&nbsp;A; indalam thekerangka greenyang framehijau, thesumbu x axis isberbentuk horizontal anddan thesumbu ct axis isberbentuk verticalvertikal; indalam thekerangka redyang framemerah, thesumbu x′ axis issedikit slightlydimiringkan skewedke upwardsatas, anddan thesumbu ct′ axissedikit slightlydimiringkan skewedke rightwardskanan, relativerelatif toterhadap thesumbu-sumbu green axeshijau; indalam thekerangka blueyang framebiru, thesumbu x′′ axisagak isdimiringkan somewhatke skewed downwardsbawah, anddan thesumbu ct′′ axisagak somewhatdimiringkan skewedke leftwardskiri, relativerelatif toterhadap thesumbu-sumbu green axeshijau. ASebuah pointtitik&nbsp;B ondi the greensumbu x axis, todi thesebelah leftkiri of&nbsp;A, hasmemiliki zeronol ct, positivepositif ct′, anddan negativenegatif ct′′.|Peristiwa&nbsp;A mendahului&nbsp;B di bingkai merah, adalahterjadi simultanbersamaan dengan&nbsp;B dalam bingkai hijau, dan mengikuti&nbsp;B di bingkai biru.]]

LebihSecara lebih umum, biasanya tidak mungkin untuk informasi atau energi untukbisa melakukan perjalanan lebih cepat dari&nbsp;c. Salah satu argumen untuk ini mengikuti dari implikasi kontra-tidak intuitif relativitas khusus yang dikenal sebagai [[relativitas simultanitas]]. Jika jarak spasial antara dua peristiwa&nbsp;A dan&nbsp;B lebih besar dari interval waktu antara mereka dikalikan dengan&nbsp;c maka ada kerangka acuan di mana&nbsp;A mendahului&nbsp;B, yang lain di mana&nbsp;B mendahului&nbsp;A, dan yang lain di mana mereka simultanterjadi bersamaan. Akibatnya, jika sesuatu bepergian lebih cepat dari ''c'' relatif terhadap sebuah kerangka acuan inersial, itumaka akanbenda menjaditersebut perjalananakan berjalan mundur dalam waktu relatif terhadap bingkai lain, dan [[Kausalitas (fisika)|kausalitas]] akan dilanggar.{{#tag:ref|[[Efek Scharnhorst]] membolehkan sinyal untuk berjalan sedikit lebih cepat dari&nbsp;''c'', tetapi kondisi khusus di mana efek ini dapat terjadi mencegah seseorang menggunakan efek ini untuk melanggar kausalitas.<ref>

|bibcode = 2002AnPhy.298..167L }}</ref>|group="Notecatatan"}}<ref name="Taylor_p74">

== Pengamatan dan eksperimen lebih -cepat-dari-cahaya ==

{{further|GerakGerakan superluminal}}

Ada situasi di mana mungkin tampak bahwa materi, energi, atau informasi bergerak padadengan laju lebih besar dari&nbsp;''c'', tetapi sebenarnya tidak. Misalnya, seperti yang dibahas dalam bagian [[#Di sebuah medium|perambatan cahaya di sebuah medium]] di bawah, banyak kecepatan gelombang dapat melebihi ''c''. Misalnya, [[kecepatan fase]] [[sinar-X]] melalui sebagian besar kaca secara rutin dapat melebihi ''c'',<ref>

Jika sinar laser menyapu cepat di sebuah objek yang jauh, tempattitik cahayacahayanya dapat bergerak lebih cepat dari&nbsp;''c'', meskipun gerakan awal tempattitik tersebut tertunda karena waktu yang dibutuhkan cahaya untuk sampai ke objek yang jauh dengan kelajuan ''c''. Namun, satu-satunya entitas fisik yang bergerak adalah laser dan cahaya yang dipancarkan, yang padabergerak dengan kelajuan&nbsp;''c'' dari laser ke berbagai posisi dari tempat titik terlihat. Demikian pula, bayangan yang diproyeksikan ke sebuah objek yang jauh dapat dibuat untuk bergerak lebih cepat dari&nbsp;''c'', setelah penundaan dalam waktu.<ref>

}}</ref> Dalam halkedua yangkasus manapuntersebut tidak ada materi, energi, atau informasi yang bergerak lebih cepat dari cahaya.<ref name=Gibbs>{{cite web

|last=Gibbs |first=P

|archiveurl=httphttps://www.webcitation.org/5lLRguF0I?url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/FTL.html

Efek kuantum tertentu tampaknya ditularkandikirimkan secara instan dan karena itu lebih cepat dari ''c'', seperti dalam [[paradoks EPR]]. ContohSebuah contoh melibatkan [[keadaan kuantum]] dari dua partikel yang dapat [[keterkaitan kuantum|terjerat]]. Sampai salah satu partikel yang diamati, mereka adaberada dalam [[Superposisi kuantum|superposisi]] dari dua keadaan kuantum. Jika partikel dipisahkan dan keadaan kuantum satu partikel diamati, keadaan kuantum partikel lain ditentukan seketika (yaitu, lebih cepat dari cahaya bisayang bepergianpergi dari satu partikel ke yang lain). Namun, tidak mungkin untuk mengontrol keadaan kuantum apa yang partikel pertama akan mengambilambil ketika diamati, sehingga informasi tidak dapat dikirimkan dengan cara ini.<ref name=Gibbs /><ref>

}}</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 |first=K

|issue=1–3
|pages=84–100

|bibcode=2002OptCo.209...85W

}}{{Pranala mati|date=Februari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }} [httphttps://web.archive.org/web/20090325093856/http://bcp.phys.strath.ac.uk/the_group/r/uf/2002-OC-causality.pdf archive]</ref>

|journal=[[Nature (journaljurnal)|Nature]]

|bibcode = 1966Natur.211..468R }}</ref> seperti [[jet relativistik]] [[galaksi radio]] dan [[kuasar]]. Namun, jet ini tidak bergerak dengan kelajuan lebih dari laju cahaya: gerakan superluminal yang tampak adalah efek [[Proyeksi grafis|proyeksi]] yang disebabkan oleh benda yang bergerak mendekati laju cahaya dan mendekati Bumi pada sudut kecil dengan garis pandang: karena cahaya yang dipancarkan ketika jet itu lebih jauh membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai Bumi, waktu antara dua pengamatan berturut-turut sesuai dengan waktu yang lebih lama antara instan di manasaat sinar-sinar cahaya dipancarkan.<ref>

|url=https://archive.org/details/classicalelectri00pano_563|publisher=Addison-Wesley

Ekstensi dari QED di mana foton memiliki massa telah dipertimbangkan. Dalam teori semacam itu, kecepatannya akan tergantung pada frekuensi, dan kelajuan [[Invarian (fisika)|invarian]]&nbsp;''c'' dari relativitas khusus maka akan menjadi batas atas laju cahaya dalam ruang hampa.<ref name=Gibbs1997>{{cite web

|last=Gibbs |first=P

|year=1997
|origyear=1996

|editor-last=Carlip
|editor-first=S

|archiveurl=httphttps://www.webcitation.org/5lLQD61qh?url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/speed_of_light.html

}}</ref> menempatkan batas yang ketat pada massa foton. Batas diperoleh tergantung pada model yang digunakan: jika foton masif dijelaskan olehmenggunakan [[Aksi Proca|teori Proca]],<ref name="adelberger">{{cite journal

Alasan lain untuk kecepatan cahaya bervariasi dengansesuai frekuensi akan menjadiadalah kegagalan relativitas khusus untuk berlaku untukpada skala yang kecil, seperti yang diperkirakan oleh beberapa teori yang diusulkan dari [[gravitasi kuantum]]. Pada tahun 2009, pengamatan spektrum [[semburan sinar gamma]] [[GRB&nbsp;090510]] tidak menemukan perbedaan dalam kecepatan foton dengan energi yang berbeda, membenarkan bahwa invariansi Lorentz diverifikasiterverifikasi setidaknya sampai ke skala [[panjang Planck]] (''l''_P&nbsp;=&nbsp;{{radic|[[konstanta Planck tereduksi|''ħ'']][[konstanta gravitasi|''G'']]/''c''³}}&nbsp;≈ {{val|1.6163|e=-35|u=m}}) dibagi dengan 1,2.<ref>{{cite journal

|journal=[[Nature (journaljurnal)|Nature]]

Dalam sebuah medium, cahaya biasanya tidak bergerak pada laju yang sama dengan ''c''; berbagai jenis gelombang cahaya akan melakukan perjalanan pada kelajuan yang berbeda. Kelajuan di mana puncak-puncak individu dan palung dari [[gelombang bidang]] (gelombang mengisi seluruh ruang, dengan hanya satu [[frekuensi]]) merambat disebut [[kecepatan fase]]&nbsp;''v''_p. Sinyal fisik dengan batas terbatas (pulsa cahaya) bergerak pada kelajuan yang berbeda. Bagian terbesar dari pulsa berjalan padadengan [[kecepatan kelompok]]&nbsp;''v''_g, dan bagian paling awal berjalan didengan [[kecepatan depan]]&nbsp;''v''_f.

[[Berkas:frontgroupphase.gif|jmpl|kiri|alt=Gelombang termodulasi bergerak dari kiri ke kanan. Ada tiga poin yang ditandai dengan titik: Titik biru pada simpul dari gelombang pembawa, titik hijau di titik maksimum amploppembungkus, dan titik merah di depan amploppembungkus.|Titik biru bergerak pada kecepatan riak, kecepatan fase; titik hijau bergerak dengan kecepatan amploppembungkus, kecepatan kelompok; dan titik merah bergerak dengan kecepatan bagian terpentingterdepan dari pulsa, kecepatan depan]]

Kecepatan fase penting dalam menentukan bagaimana gelombang cahaya bergerak melalui materi atau dari satu materialmateri ke materi yang lain. Hal ini sering diwakili dalamdilambangkan halmenggunakan ''indeks bias''. Indeks bias materialdari suatu materi didefinisikan sebagai rasio ''c'' keterhadap kecepatan fase&nbsp;''v''_p dalam materi: indeks bias lebih besar menunjukkan kelajuan yang lebih rendah. Indeks bias materialdari suatu materi mungkin tergantung pada frekuensi, intensitas, [[Polarisasi (gelombang)|polarisasi]], atau arah perambatan cahaya; meskipun,tetapi dalam banyak kasus, ituindeks bias dapat diperlakukan sebagai konstanta yang hanya bergantung- pada bahan. [[Indeks bias udara]] adalah sekitar 1,0003.<ref name=Podesta>{{Cite book

}}</ref> memiliki indeks bias masing-masing sekitar 1,3, 1,5 dan 2,4, secara berurutan, untuk cahaya tampak. Dalam bahan eksotis seperti [[kondensat Bose-EinsteinBose–Einstein]] di dekat nol mutlak, laju efektif cahaya mungkin hanya beberapa meter per detik. Namun, ini merupakan penundaan yang disebabkan penyerapan dan re-radiasipemancaran kembali antara atom-atom, sepertibegitu semuapula 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>

}}</ref> Persyaratan bahwa kausalitas tidak dilanggar menyiratkan bahwa [[bagian real dan imajiner]] dari [[konstanta dielektrik]] dari bahan apapun, sesuai masing-masing dengan indeks bias dan dengan [[koefisien atenuasi]], dihubungkan oleh [[hubungan Kramer-KronigKramer–Kronig]].<ref>{{cite journal

|bibcode = 1956PhRv..104.1760T }}</ref> SecaraDalam bahasa praktis, ini berarti bahwa dalam bahan dengan indeks bias kurang dari 1, penyerapan gelombang terjadi sangat cepat yangsehingga tidak ada sinyal yang dapat dikirim lebih cepat dari ''c''.

Sebuah pulsa dengan kecepatan kelompok dan fase yang berbeda (yang terjadi jika kecepatan fase tidak sama untuk semua frekuensi pulsa) menyebar dari waktu ke waktu, sebuah proses yang dikenal sebagai [[Dispersi (optika)|dispersi]]. Bahan-bahan tertentu memiliki kecepatan kelompok yang sangat rendah (atau bahkan nol) untuk gelombang cahaya, fenomena yang disebut [[cahaya lambat]], yang telah dikonfirmasi di berbagai eksperimen.<ref>{{cite journal

|arxiv = quant-ph/0311092 |bibcode = 2003Natur.426..638B }}</ref><ref>{{cite web

|last=Dumé |first=B

|accessdate=2008-12-08

}}</ref> Bahkan mungkin untuk kecepatan kelompok menjadi tak terhingga atau negatif, dengan pulsa bepergian secara instan atau mundur dalam waktu.<ref name="MilonniCh2">{{Cite book

Tak satu pun dari pilihan ini, bagaimanapun, memungkinkan informasi yang akan dikirim lebih cepat dari ''c''. Tidak mungkin untuk mengirimkan informasi dengan pulsa cahaya lebih cepat dari kecepatan bagian awal dari pulsa ([[kecepatan depan]]). HalBisa ini dapat menunjukkanditunjukkan bahwa inikecepatan adalahdepan (di bawah asumsi tertentu) selalu sama dengan ''c''.<ref name="MilonniCh2"/> {{clr}}

HalMungkin inisaja dimungkinkan untuksebuah partikel untuk melakukan perjalanan melalui media lebih cepat daridaripada kecepatan fase cahaya dalam medium (tetapi masih lebih lambat dari ''c''). Ketika [[partikel bermuatan]] melakukan itu dalam bahan [[dielektrik]], ekuivalen elektromagnetik dengandari [[gelombang kejut]], dikenal sebagai [[radiasi Cherenkov]], dipancarkan.<ref>{{cite journal| last=Cherenkov | first=Pavel A. | authorlink=Pavel Alekseyevich Cherenkov | year=1934 |title=Видимое свечение чистых жидкостей под действием γ-радиации| trans_title=Visible emission of clean liquids by action of γ radiation | journal=[[Doklady Akademii Nauk SSSR]] | volume=2 | page=451}} Reprinted in [http://ufn.ru/ru/articles/1967/10/n/ ''Usp. Fiz. Nauk'' 93 (1967) 385], and in "Pavel Alekseyevich Čerenkov: Chelovek i Otkrytie" A. N. Gorbunov, E. P. Čerenkova (eds.), Moscow, Nauka (1999) pp. 149–153.</ref>

Laju cahaya adalah relevan untukdengan [[Telekomunikasi|komunikasi]]: [[waktu tunda pulang-pergi]] dan satu arah pasti bernilai lebih besar dari nol. Hal ini berlaku dari skala kecil sampai astronomi. Di sisi lain, beberapa teknik tergantungbergantung pada laju terbatas cahaya, misalnya dalam pengukuran jarak.

Misalnya, diberikanKarena lingkar ekuator Bumi adalahmemiliki panjang sekitar {{val|40075|u=km}} dan ''c'' bernilai sekitar {{val|300000|u=km/s}}, waktu tersingkat teoretis untukyang dibutuhkan sepotong informasi untuk melakukan perjalanan melintasi setengah dunia sepanjangkeliling permukaan Bumi adalah sekitar 67 milidetik. Ketika cahaya berjalan di seluruh dunia dalam [[serat optik]], waktu transit yang sebenarnya lebih panjang, sebagian karena kecepatan cahaya lebih lambat sekitar 35% dalam serat optik, tergantung pada indeks bias ''n''-nya.<ref name=Midwinter>ANilai typicalindeks valuedari forserat theoptik refractivebiasanya indexdi of optical fibre is betweenantara 1.,518 anddan 1.,538: {{Cite book

|accessdate=2010-05-05

Demikian pula, komunikasi antara Bumi dan pesawat ruang angkasa tidak seketika. Ada penundaan singkat dari sumber ke penerima, yang menjadi lebih terlihat ketika jarak meningkat. Penundaan ini adalah signifikan untukbagi komunikasi antara [[Pusat Kontrol Misi|kontrol tanah]] dan [[Apollo 8]] ketika menjadi pesawat ruang angkasa berawak pertama yang mengorbit Bulan: untuk setiap pertanyaan, stasiun kontrol tanah harus menunggu setidaknya tiga&nbsp;detik untuk jawaban tiba.<ref>{{cite web

NASA harus menunggu beberapa jam untuk informasi dari pesawat ruang angkasa yang mengorbit YupiterJupiter, 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.

Menerima cahaya dan sinyal dari sumber astronomi jauh bahkan dapat memakan waktu lebih lama. Sebagai contoh, dibutuhkan 13&nbsp;miliar (13{{e|9}}) tahun untukbagi cahaya untuk melakukan perjalanan ke Bumi dari galaksi jauh yang dilihat dalam gambar [[Hubble Ultra Deep Field]].<ref name=Hubble>{{cite press

}}</ref> Foto-foto itu, yang diambil hari ini, menangkap gambar galaksi sepertisebagaimana mereka tampak 13 miliar tahun yang lalu, ketika alam semesta berusia kurang dari satu miliar tahun.<ref name=Hubble/> Fakta bahwa objek yang lebih jauh tampak lebih muda, karena laju cahaya yang terbatas, memungkinkan para astronom untuk menyimpulkan [[evolusi bintang]], [[Pembentukan dan evolusi galaksi|galaksi]], dan [[Sejarah alam semesta|alam semesta]] itu sendiri.

Ada berbagai cara untuk menentukan nilai ''c''. Salah satu cara adalah dengan mengukur laju yang sebenarnya di mana gelombang cahaya merambat, yang dapat dilakukan dengan berbagai setup astronomi dan berbasis-bumi. Namun, hal ini juga memungkinkanmungkin untuk menentukan ''c'' dari hukum fisika lainnya di mana ia muncul, misalnya, dengan menentukan nilai-nilai konstanta elektromagnetik [[permitivitaskonstanta relatifdielektrik|''ε''₀]] dan [[permeabilitas (elektromagnetisme)magnetik|''μ''₀]] dan menggunakan hubungan mereka dengan ''c''. Secara historis, hasil yang paling akurat telah diperoleh dengan secara terpisah menentukan frekuensi dan panjang gelombang sinar, dengan produkhasil kali mereka menyamai ''c''.

Pada tahun 1983 meter didefinisikan sebagai "panjang jalan yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu dari {{frac|{{val|299792458}}}} detik",<ref name=Resolution_1/> menetapkan nilai laju cahaya di {{val|299792458|u=m/s}} dengansecara definisi, seperti yang [[#Peningkatan akurasi c dan redefinisi meter dan detik|dijelaskan di bawah ini]]. Akibatnya, pengukuran akurat dari kecepatan cahaya menghasilkan realisasi akurat dari meter, daripadabukannya nilai yang akurat dari ''c''.

[[Berkas:Io eclipse speed of light measurement.svg|jmpl|300px|Pengukuran kecepatan cahaya menggunakan gerhana Io oleh YupiterJupiter]]

[[Luar angkasa]] adalah pengaturantempat yang nyaman untuk mengukur laju cahaya karena skalaskalanya yang besar dan [[vakum]]nya yang hampir sempurna. Biasanya, seseorang mengukur waktu yang dibutuhkan untuk cahaya untuk melintasi jarak referensi dalam [[tata surya]], seperti [[jari-jari]] orbit bumi. Secara historis, pengukuran tersebut dapat dibuat cukup akurat, dibandingkan dengan seberapa akurat panjang jarak referensi dikenal di unit berbasis Bumi. Sudah menjadi adatkebiasaan untuk mengekspresikan hasilhasilnya dalam [[satuan astronomi]] (SA) per hari.

[[Ole Christensen Rømer]] menggunakan pengukuran astronomis untuk membuat [[Determinasi Rømer dariPenentuan laju cahaya oleh Rømer|estimasi kuantitatif pertama dari laju cahaya]].<ref name=cohen>{{cite journal

|journal=[[Isis (journaljurnal)|Isis]]

}}<br/>TranslatedDiterjemahkan indalam {{cite journal

}} (AsSebagaimana reproduceddihasilkan inulang di {{Cite book

TheLaporan accountyang publishedditerbitkan indalam ''Journal des sçavans'' wasdidasarkan basedpada onlaporan ayang reportdibacakan thatoleh Rømer read to thekepada [[FrenchAkademi AcademySains of SciencesPrancis]] inpada November 1676 [[#cohen-1940|(Cohen, 1940, p.&nbsp;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 [[YupiterJupiter]] [[Io]] dan menyimpulkan bahwa cahaya memerlukan 22 menit untuk menyeberangi diameter orbit bumi.

}}</ref> Efek ini hasildihasilkan dari [[penjumlahan vektor]] dari laju cahaya yang datang dari sumber yang jauh (seperti bintang) dan kecepatan pengamat (lihat diagram di sebelah kanan), sehingga seorang pengamat yang bergerak melihat cahaya yang datang dari arah yang sedikit berbeda dan akibatnya melihat sumber di posisi yang bergeser dari posisi semula. Karena arah kecepatan bumi berubah terus-menerus ketika Bumi mengorbit Matahari, efek ini menyebabkan posisi tampak bintang untuktampak bergerak. Dari perbedaan sudut dalam posisi bintang (maksimal 20,5 [[detik busur]])<ref>

|isbn=0-521-35699-7}} [https://books.google.com/books?id=DwJfCtzaVvYC&pg=PA62 Extract of page 62]</ref> adalah mungkin untuk mengekspresikan laju cahaya dalam hal kecepatan Bumi mengelilingi matahari, yang dengan panjang diketahuiselang dariwaktu setahun dapat dikonversi ke waktu yang dibutuhkan untuk perjalanan dari Matahari ke Bumi. Pada 1729, Bradley menggunakan metode ini untuk mendapatkan bahwa cahaya melakukan perjalanan 10.210 kali lebih cepat dari Bumi di orbitnya (angka modern 10.066 kali lebih cepat) atau, secara setara, bahwa cahaya membutuhkan 8 menit 12 detik untuk melakukan perjalanan dari Matahari ke Bumi.<ref name="Bradley1729"/>

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 NewtonianNewton sirkuler tidak terganggu mengelilingi Matahari dari partikel dengan massa infinitesimal, bergerak dengan [[frekuensi angulersudut]] {{gaps|0.017|202|098|95}} [[radian]] (sekitar {{frac|{{val|365.256898}}}} dari revolusi) per hari.<ref>{{SIbrochure8th|page=126}}</ref>|group="Notecatatan"}} 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).

|bibcode = 2009CeMDA.103..365P }}</ref><ref name="IAU">{{cite web

|publisher=UK [[National Physical Laboratory (United Kingdom)|UK National Physical Laboratory]]

}}</ref> SejakKarena meter didefinisikan sebagai jarak tempuh cahaya dalam interval waktu tertentu, pengukuran waktu cahaya dalam hal definisi sebelumnya satuan astronomi yang sebelumnya juga dapat diartikan sebagai mengukur panjang satu SA (definisi lama) dalam meter.{{#tag:ref|NamunWalaupun demikianbegitu, pada tingkat ketelitian ini, efek dari [[relativitas umum]] harus dipertimbangkan ketika menafsirkan panjang. Meter dianggap unitsebagai satuan [[panjang yang tepatwajar]], sedangkan SA biasanya digunakan sebagai satuan panjang yang diamati dalam kerangka acuan yang diberikan. Nilai-nilai yang dikutip di sini mengikuti konvensi terakhir, dan kompatibel dengan [[BarycentricWaktu DynamicalDinamik TimeBaripusat|TDB]].<ref name="IAU"/>|group=Note"catatan"}}

[[Berkas:Michelson speed of light measurement 1930.jpg|jmpl|pus|upright=4.0|Salah satu pengukuran waktu terbang yang terakhir dan paling akurat, eksperimen Michelson, Pease dan Pearson tahun 1930-1935 menggunakan cermin berputar dan ruang vakum yang panjangnya satu mil (1,6&nbsp;km) yang dilalui sinar 10 kali. HalPercobaan itutersebut mencapai akurasi ±11&nbsp;km/s]]

[[Berkas:Fizeau.JPG|jmpl|ka|alt=Sebuah sinar cahaya melewatilewat secara horizontal melalui setengah cermin dan roda gigi berputar, dipantulkan kembali oleh cermin, melewati roda gigi, dan ini tercermindipantulkan dari setengah cermin menjadike bermatadalam satuteropong.|Diagram [[Aparatus Fizeau–Foucault|aparatus Fizeau]]]]

SebuahSalah satu metode pengukuran laju cahaya adalah untuk mengukur waktu yang dibutuhkan untukoleh cahaya untuk melakukan perjalanan ke cermin di jarak yang diketahui dan kembali. Ini adalah prinsip yang bekerja pada [[aparatus Fizeau-FoucaultFizeau–Foucault]] yang dikembangkan oleh [[Hippolyte Fizeau]] dan [[Léon Foucault]].

SetupPengaturan seperti yang digunakan oleh Fizeau terdiri dari seberkas cahaya diarahkan pada cermin {{convert|8|km|mi|0}} jauhnya. Dalam perjalanan dari sumber ke cermin, berkas cahaya melewati roda bergigi yang berputar. Pada tingkat tertentu rotasi tertentu, berkas cahaya melewati satu celah di jalan keluar dan celah lain dalam perjalanan kembali, tetapi pada tingkat sedikit lebih tinggi atau lebih rendah, berkas cahaya menghantam gigi dan tidak melewati roda. Mengetahui jarak antara roda dan cermin, jumlah gigi pada roda, dan tingkat rotasi, laju cahaya dapat dihitung.<ref name=How>{{cite web

|publisher=[[University ofUniversitas Virginia]]

Saat ini, menggunakan [[osiloskop]] dengan resolusi waktu kurang dari satu nanodetik, laju cahaya dapat langsung diukur dengan waktu penundaan pulsa cahaya dari laser atau LED dipantulkan dari cermin. Metode ini kurang tepat (dengan kesalahan dari urutanberorde 1%) daripada teknik modern lainnya, tetapi kadang-kadang digunakan sebagai percobaan laboratorium di kelas fisika perguruan tinggi.<ref>

|url=https://archive.org/details/sim_american-journal-of-physics_1968-09_36_9/page/847 |journal=[[American Journal of Physics]]

=== Resonansi ''cavity''rongga ===

[[Berkas:Waves in Box.svg|jmpl|ka|[[Gelombang stasioner]] elektromagnetik dalam sebuah ''cavity''rongga.|alt=ASebuah boxkotak withdengan threetiga wavesgelombang indi itdalamnya; thereterdapat aresatu onesetengah andpanjang agelombang halfdari wavelengthgelombang ofyang theatas, topsatu wave,panjang onegelombang ofdari thegelombang middleyang onetengah, anddan setengah apanjang halfgelombang ofdari thegelombang bottomyang onebawah.]]

Cara lain untuk mengukur laju cahaya adalah dengan secara terpisah mengukur frekuensi ''f'' dan panjang gelombang ''λ'' dari gelombang elektromagnetik dalam vakum. Nilai ''c'' kemudian didapatkan dengan hubungan ''c''&nbsp;=&nbsp;''fλ''. SatuSalah pilihansatu pilihannya adalah mengukur frekuensi resonansi dari sebuah ''[[cavity resonator rongga]]''. Jika dimensi ''cavity''rongga resonansi juga diketahui, ini dapat digunakan untuk menentukan panjang gelombang dari gelombang itu. Pada tahun 1946, [[Louis Essen]] dan A.C. Gordon-Smith menentukan frekuensi dari sebuah macam dari [[mode normal]] dari gelombang mikro dari ''[[microwaverongga cavitygelombang mikro]]'' dengan dimensi yang diketahui dengan teliti. Dimensi ditentukan kedengan akurasi sekitar ±0,8&nbsp;μm denganmenggunakan alat ''gauge''ukur yang dikalibrasi dengan interferometri.<ref name="Essen1948"/> Karena panjang gelombang mode diketahui dari geometri ''cavity''rongga dan dari [[teori elektromagnetik]], pengetahuan dari frekuensi yang terkait memungkinkan penghitungan panjang gelombang.<ref name="Essen1948">{{cite journal

Sebuah demonstrasi rumah tangga dari teknik ini adalah mungkin, menggunakan [[oven gelombang mikro]] dan makanan seperti marshmallow atau margarin: jika meja putar diambil sehingga makanan tidak bergerak, itumakanan akan memasaktermasak tercepatpaling cepat di [[antinodeperut (gelombang)|perut]] gelombang (titik-titik di mana amplitudo gelombang adalah yang terbesar), di mana ia akan mulai mencair. Jarak antara dua titik tersebut adalah setengah panjang gelombang dari gelombang mikro; dengan mengukur jarak ini dan mengalikan panjang gelombang dengan frekuensi gelombang mikro (biasanya ditampilkan di bagian belakang oven, biasanya 2450&nbsp;MHz), nilai ''c'' dapat dihitung, "seringbiasanya dengan kesalahan kurang dari kesalahan 5%".<ref>

ADiskusi detailedrinci discussion of themengenai interferometer and its use for determiningdan thepenggunaannya speeduntuk ofmenentukan lightlaju cancahaya bebisa foundditemukan indi {{Cite book

}}</ref> Seberkas cahaya [[Koherensi (fisika)|koheren]] (misalnya dari [[laser]]), dengan frekuensi dikenalyang diketahui (''f''), dibagi untuk mengikuti dua jalur dan kemudian digabungkan. Dengan menyesuaikan panjang jalur sambil mengamati [[interferensi (propagasi gelombang)|pola interferensi]] dan dengan hati-hati mengukur perubahan panjang jalur, panjang gelombang cahaya (''λ'') dapat ditentukan. Laju cahaya kemudian dihitung menggunakan persamaan&nbsp;''c''&nbsp;=&nbsp;''λf''.

|jstor=100591 }}</ref> Namun penentuan interferometri dari panjang gelombang semakin kurang tepat seiring bertambahnya panjang gelombang sehingga ketepatan percobaan terbatas dalam presisiterbatasi oleh panjang gelombang radio yang panjang (~0,4&nbsp;cm) dari gelombang radio. 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 untuk frekuensifrekuensinya, dan panjang gelombang dapat ditentukan dengan interferometri.<ref name="NIST_pub">{{Cite book

|editor-last=Lide
|editor-first=DR

|last=Sullivan
|first=DB

}}{{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="Notecatatan"}}

Foschi & Leone (2009, p.1253).<ref name=foschi&leone />| group="Notecatatan"}}

|1675||[[Ole&nbsp;Rømer|Rømer]]&nbsp;dan&nbsp;[[Christiaan&nbsp;Huygens|Huygens]], bulan&nbsp;YupiterJupiter||{{val|220000}}<ref name=roemer/><ref name="Huygens 1690 8–9"/>

|1926||[[Albert A. Michelson]], cermin&nbsp;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&nbsp;''cavity''rongga||{{val|299792.5|3.0}}<ref name="Essen1950"/>

Sampai [[periode modern awal]], tidak diketahui apakah perjalanan cahaya berjalan secara seketika atau pada laju sangat cepat yang terbatas. Penelitian masihtercatat adapertama yang tercatatmasih pertamaada darimengenai hal ini adalahterdapat di [[Yunani Kuno]]. Orang-orang Yunani Kuno, cendekiawan Muslim, dan ilmuwan Eropa klasik lama memperdebatkan ini sampai Rømer memberikan perhitungan pertama dari laju cahaya. Teori Relativitas Khusus Einstein menyimpulkan bahwa laju cahaya adalah konstan terlepas dari bingkai seseorangkerangka acuan pengamatnya. Sejak itu, para ilmuwan telah memberikan pengukuran yang semakin akurat.

}}</ref> Ia mempertahankanmenyatakan bahwa cahaya adalah sesuatu yang bergerak, dan karena itu memerlukan waktu untuk perjalanan. [[Aristoteles]] berpendapat, sebaliknya, bahwa "cahaya adalah karena kehadiran sesuatu, tetapi bukan merupakan gerakan".<ref name=Statistics>

|journal=[[Statistical Science (journaljurnal)|Statistical Science]]

}} (click ontekan "Historical background" in the tabledi ofdaftar contentsisi)</ref> [[Euklides]] dan [[Ptolemaeus]] memajukan [[Teori emisi (penglihatan)|teori emisi]] penglihatan Empedocles, di mana cahaya dipancarkan dari mata, sehingga memungkinkan melihat. Berdasarkan teori itu, [[Heron dari Alexandria]] berpendapat bahwa laju cahaya harus [[tak hingga]] karena objek yang jauh seperti bintang muncul segera setelah membuka mata.

Filsuf awal Islam awalnya setuju dengan [[Fisika Aristoteles|pandangan Aristoteles]] bahwa cahaya tidak memiliki laju perjalanan. Pada tahun 1021, Alhazen ([[Ibnu HaithamHaitsam]]) menerbitkan ''[[Kitab Optik]]'', di mana ia menyajikan serangkaian argumen yang menolak teori emisi [[Persepsi visual|penglihatan]] yangdan mendukung teori intromisi yang sekarang diterima, di mana cahaya bergerak dari objek ke mata.<ref>{{Cite journal

}}</ref> Hal ini menyebabkan AlhazenIbnu Haitsam untuk mengusulkan bahwa cahaya harus memiliki laju yang terbatas,<ref name=Statistics/><ref name=Hamarneh>

|journal=[[Isis (journaljurnal)|Isis]]

}}</ref> dan bahwa laju cahaya adalahbersifat variabel, menurun dalam benda yang lebih padat.<ref name=Lester/><ref>

|authorlink1=John J. O'Connor (mathematicianmatematikawan)

|work=[[Arsip MacTutor History of Mathematics archive]]

|publisher=[[University ofUniversitas St Andrews]]

}}</ref> Ia berpendapat bahwa cahaya adalah materi substansial, perambatannya membutuhkan waktu, bahkanmeskipun jika ini tersembunyi dari indra kita.<ref>{{cite conference

|last=Lauginie |first=P

|work=Arsip MacTutor History of Mathematics archive

|publisher=University ofUniversitas St Andrews

Pada abad ke-13, [[Roger Bacon]] berpendapat bahwa laju cahaya di udara terbatas, menggunakan argumen filosofis yang didukung oleh penulisan AlhazenIbnu Haitsam dan Aristoteles.<ref name=Lindberg>

|journal=[[Isis (journaljurnal)|Isis]]

}}</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 derivasi Descartes daripenurunan [[hukum SnellSnellius]] yang dilakukan Descartes, dia berasumsi bahwa meskipun laju cahaya adalah sesaatseketika, 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 SnellSnellius menggunakan asumsi yang berlawanan, semakin padat medium semakin lambat cahaya bergerak. Fermat juga berpendapatmendukung dalamgagasan mendukungbahwa cahaya memiliki kecepatan terbatasyang cahayaterbatas.<ref>[[Carl Benjamin Boyer]], ''The Rainbow: From Myth to Mathematics'' (1959)</ref>

Pada tahun 1629, [[Isaac Beeckman]] mengusulkan sebuah percobaan di mana seseorang mengamati kilatan meriam terpantul dari cermin sekitar satu mil (1,6&nbsp;km) jauhnya. Pada tahun 1638, [[Galileo Galilei]] mengusulkan eksperimen, dengan klaim yangserta jelasmengklaim telah melakukan itu beberapa tahun sebelumnya, untuk mengukur laju cahaya dengan mengamati penundaan antara membukadibukanya sebuah lentera dan persepsidiamatinya pembukaan tersebut di tempat yang agak jauh. Ia tidak dapat membedakan apakah perjalanan cahaya seketika atau tidak, tetapi menyimpulkan bahwa jika tidak, itu harusperjalanan tetaptersebut menjadiharuslah luar biasa cepat.<ref name=2newsciences>

|journal=[[Isis (journaljurnal)|Isis]]

}}</ref> Pada tahun 1667, [[Accademia del Cimento]] dari FlorenceFirenze melaporkan bahwa mereka telah melakukan percobaan Galileo, dengan lentera berjarak sekitar satu mil, tetapi tidak ada penundaan yang diamati. Penundaan yang sebenarnya dalam percobaan ini akan menjadi sekitar 11 mikrodetik.

[[Berkas:Illustration from 1676 article on Ole Rømer's measurement of the speed of light.jpg|jmpl|kiri|upright=0.8|Pengamatan Rømer dari okultasi Io dari Bumi|alt=ADiagram diagramorbit of asebuah planet's orbitmengelilingi aroundMatahari thedan Sunorbit andsebuah ofbulan amengelilingi moon'splanet orbitlain. around anotherBayangan planet. The shadow of the latter planetyang iskedua shadeddiarsir.]]

Perkiraan kuantitatif pertama dari laju cahaya dibuat pada 1676 oleh Rømer (lihat [[DeterminasiPenentuan Rømerlaju daricahaya lajuoleh cahayaRømer]]).<ref name="cohen"/><ref name="roemer"/> Dari pengamatan bahwa periode bulan terdalam YupiterJupiter [[Io]] tampak lebih pendek ketika Bumi mendekati YupiterJupiter daripada ketika menjauhi dari itu, ia menyimpulkan bahwa cahaya berjalan pada laju yang terbatas, dan memperkirakan bahwa cahaya membutuhkan 22 menit untuk menyeberangi diameter orbit bumi. [[Christiaan Huygens]] mengkombinasikan perkiraan ini dengan perkiraan untuk diameter orbit bumi untuk mendapatkan perkiraan laju cahaya {{val|220000|u=km/s}}, 26% lebih rendah dari nilai yang sebenarnya.<ref name="Huygens 1690 8–9">{{Cite book

Pada bukunya tahun 1704 ''[[Opticks]]'', [[Isaac Newton]] melaporkan perhitungan Rømer untuk laju terbatas cahaya dan memberikan nilai "tujuh atau delapan menit" untuk waktu yang dibutuhkan untuk cahaya untuk perjalanan dari matahariMatahari ke bumiBumi (nilai modernmodernnya adalah 8&nbsp;menit 19&nbsp;detik).<ref>

}} The text ofTeks Prop.&nbsp;XI isserupa identicalbaik betweendi theedisi firstpertama (1704) andmaupun secondkedua (1719) editions.</ref> Newton bertanya apakah bayangan gerhana Rømer ini berwarna; mendengar bahwa mereka tidak berwarna, ia menyimpulkan warna yang berbeda bergerak pada laju yang sama. Pada 1729, [[James Bradley]] menemukan [[aberasi cahaya|aberasi bintang]].<ref name="Bradley1729"/> Dari efek ini ia menentukan bahwa cahaya harus bergerak 10.210 kali lebih cepat dari Bumi di orbitnya (angka modernmodernnya 10.066 kali lebih cepat) atau, sama, bahwa cahaya akan memerlukan 8 menit 12 detik untuk perjalanan dari matahariMatahari ke bumiBumi.<ref name="Bradley1729"/>

</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>

=== "LuminiferousEter aether"sebagai medium cahaya ===

Dipikirkan padaPada saat itu diduga bahwa ruang kosong diisi dengan mediamedium latar belakang yang disebut ''[[luminiferousEter aether(medium)|eter]]'' ({{lang-en|luminiferous aether}}) di mana medan elektromagnetik adaberada. Beberapa fisikawan berpikir bahwa ''aether''eter ini bertindak sebagai [[kerangka terpilih]] acuan untuk perambatan cahaya dan oleh karena itu harusseharusnya mungkin untuk mengukur gerakan bumi sehubungan denganterhadap mediamedium ini, dengan mengukur isotropi kecepatan cahaya. Dimulai pada tahun 1880-an beberapa percobaan dilakukan untuk mencoba mendeteksi gerakan ini, yang paling terkenal adalah [[Percobaan Michelson-Morley|percobaan]] yang dilakukan oleh [[Albert A. Michelson]] dan [[Edward W. Morley]] pada tahun 1887.<ref>

Karena percobaan ini [[Hendrik Lorentz]] mengusulkan bahwa gerak aparatus melalui aethereter dapat menyebabkan aparatur untukaparatus [[Kontraksi Lorentz|berkontraksi]] sepanjang panjangnya dalam arah gerakan, dan ia lebih lanjut berasumsi, bahwa variabel waktu untuk sistem bergerak juga harus diubah sesuai ("waktu setempat"), yang menyebabkan perumusan [[transformasi Lorentz]]. Berdasarkan [[teori aethereter Lorentz]] ini, [[Henri Poincaré]] (1900) menunjukkan bahwa waktu setempat ini (kehingga urutanorde pertama dalam v/c) ditunjukkan denganoleh jam yang bergerak dalam aethereter, yang disinkronkan dengan asumsi kecepatan cahaya konstan. Pada tahun 1904, ia berspekulasi bahwa laju cahaya bisa menjadi kecepatan pembatas dalam dinamika, asalkan semua asumsi teori Lorentz ini dikonfirmasi. Pada tahun 1905, Poincaré membawamempersatukan teori aethereter Lorentz ke dalam perjanjian observasional penuh dengan [[prinsip relativitas]].<ref>

|url=https://archive.org/details/electrodynamicsf0000darr |publisher=Clarendon Press

|url=https://archive.org/details/einsteinsclocksp00gali |publisher=W.W. Norton

Pada tahun 1905 Einstein mendalilkan dari awal bahwa laju cahaya dalam ruang hampa, diukur oleh pengamat yang tidak dipercepat, independentidak bergantung daripada gerakan sumber atauataupun pengamat. Menggunakan ini dan prinsip relativitas sebagai dasar ia menurunkan [[teori relativitas khusus]], di mana laju cahaya dalam ruang hampa ''c'' menjadi sebuah konstanta dasar, juga muncul dalam konteks yang tidak terkait dengan cahaya. Hal ini membuat konsep aethereter stasioner (yang masih dianut Lorentz dan Poincare) tidak berguna dan merevolusi konsep ruang dan waktu.<ref>{{Cite book

|url=https://archive.org/details/alberteinsteinss0000mill |publisher=Addison–Wesley

Pada paruh kedua abad ke-20 banyak kemajuan dibuat dalam meningkatkan akurasi pengukuran laju cahaya, pertama dengan teknik resonansi ''cavity''rongga dan kemudian dengan teknik interferometer laser. Ini dibantu oleh definisi meter dan detik yang baru dan lebih tepat. Pada tahun 1950, [[Louis Essen]] menentukan laju cahaya sebagai {{val|299792.5|1|u=km/s}}, menggunakan resonansi ''cavity''rongga. Nilai ini diadopsi oleh Majelis Umum ke-12 dari Radio-Scientific Union pada tahun 1957. Pada tahun 1960, meter didefinisikan kembali berdasarkan panjang gelombang garis spektrum tertentu kripton-86, dan, pada tahun 1967, detik didefinisikan kembali berdasarkan frekuensi transisi ''hyperfine''hiperhalus dari keadaan dasar [[sesium-133]].

</ref>|group="Notecatatan"}}<ref name="NIST heterodyne"/> Karena percobaan serupa menemukan hasil yang sebanding untuk ''c'', [[Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran]] ({{lang-fr|Conférence générale des poids et mesures}}, CGPM) ke-15 pada tahun 1975 merekomendasikan menggunakan nilai {{val|299792458|u=m/s}} untuk laju cahaya.<ref name="15thCGPM">

Pada tahun 1983 CGPM ke-17 menemukan bahwa panjang gelombang dari pengukuran frekuensi dan nilai yang diberikan untuk laju cahaya lebih dapat direproduksi dari standar sebelumnya. Mereka mempertahankan definisi [[detik]] tahun 1967, sehingga [[Struktur hyperfinehiperhalus|frekuensi hyperfinehiperhalus]] [[sesium]] sekarang akan menentukan baik detik dan meter. Untuk melakukan hal ini, mereka mendefinisikan ulang meter sebagai: "Meter adalah panjang jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu dari 1/{{val|299792458}} detik."<ref name=Resolution_1>

Pada tahun 2011, CGPM menyatakan niatnya untuk mendefinisikan ketujuh satuan dasarpokok SI menggunakan apa yang disebut "formulasi konstanta eksplisit", di mana setiap "satuan didefinisikan secara tidak langsung dengan menentukan secara eksplisit nilai yang pasti untuk sebuah konstanta dasar yang diakui", seperti yang dilakukan untuk laju cahaya. CGPM mengusulkan kata-kata dari definisi meter yang baru, tetapi benar-benar setara: "Meter, simbol m, adalah satuan panjang; besarnya diatur dengan menetapkan nilai numerik dari laju cahaya dalam ruang hampa untuk menjadi sama dengan secara eksak {{val|299792458}} bila dinyatakan dalam satuan SI {{nowrap|m s⁻¹}}."<ref>[http://www.bipm.org/en/si/new_si/explicit_constant.html ''The "explicit-constant" formulation] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140811195806/http://www.bipm.org/en/si/new_si/explicit_constant.html |date=2014-08-11 }},'' BIPM 2011</ref> Ini adalah salah satu perubahan yang diusulkan untuk dimasukkan dalam revisi[[redefinisi berikutnyasatuan daripokok SI 2019]] yang juga disebut ''SI Baru''.<ref>Lihat, sebagai contoh:

{{reflist|group="Notecatatan"|30em}}

|first=O
|last=Rømer
|author-link=Ole Rømer

|archiveurl=httphttps://web.archive.org/web/20070729214326/http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Roemer-1677/Roemer-1677.html

|issue=136
|pages=893–4

|archiveurl = httphttps://web.archive.org/web/20070729214326/http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/webdocs/Chem-History/Roemer-1677/Roemer-1677.html

|archivedate = 2007-07-29

|doi = 10.1098/rstl.1677.0024

|first=HL
|last=Fizeau
|author-link=Hippolyte Fizeau

|url=http://web.archive.org/web/20110613224002/http://www.academie-sciences.fr/membres/in_memoriam/Fizeau/Fizeau_pdf/CR1849_p90.pdf

|volume=29
|pages=90–92, 132

|first=JL
|last=Foucault
|author-link=Léon Foucault

|volume=55
|pages=501–503, 792–796

}}

|first=AA
|last=Michelson
|author-link=Albert A. Michelson

|volume=27
|pages=71–77

}}

|journal=[[Nature (journaljurnal)|Nature]]

|url=https://archive.org/details/wavepropagationg00bril_0|publisher=[[Academic Press]]

* [http://books.google.com/books?id=UigDAAAAMBAJ&pg=PA17&dq=1930+plane+%22Popular&hl=en&ei=bfiPTs-NGInE0AHC_4k_&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=8&ved=0CEwQ6AEwBzgK#v=onepage&q=1930%20plane%20%22Popular&f=true "Test Light Speed in Mile Long Vacuum Tube."] ''Popular Science Monthly'', September 1930, phlm.&nbsp;17–18.

* [http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/metre.html DefinitionDefinisi of the metremeter] (InternationalBiro BureauInternasional ofuntuk WeightsUkuran anddan MeasuresTimbangan, BIPM)

* [http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?c SpeedLaju ofcahaya lightdalam in vacuumvakum] (National Institute of Standards and Technology, NIST)

* [http://www.itl.nist.gov/div898/bayesian/datagall/michelso.htm Data Gallery: Michelson Speed of Light (Univariate Location Estimation)] (download data gatheredunduhan dikumpulkan byoleh [[Albert A. Michelson]])

* [http://gregegan.customer.netspace.net.au/APPLETS/20/20.html Subluminal] (Applet Java appletyang demonstratingmendemonstrasikan groupbatas velocityinformasi informationkecepatan limitskelompok)

* [http://www.mathpages.com/rr/s3-03/3-03.htm De Mora Luminis] atdi MathPages

* [http://www.ertin.com/sloan_on_speed_of_light.html LightDiskusi discussionringan onmengenai addingpenambahan velocitieskecepatan]

* [http://math.ucr.edu/home/baez/physics/ UsenetFAQ PhysicsFisika FAQUsenet]

* [http://www.live-counter.com/speed-of-light/ SpeedIlustrasi oflaju light illustrationcahaya] (Speed ofLaju lightcahaya assebagai ''Live-Counter'')