真空中的光速

这是最古老的物理常数之一。早在 1676年，罗迈从木星卫的观测得出光速有限的结论。观测证实了他的预言，据此，惠更斯推算出光速约为2×10⁸米/秒。1728年布拉德雷根据恒星光行差求得c=3.1×10⁸米/秒。1849年，斐索用旋转齿轮法求得c=3.153×10⁸米/秒。他是第一位用实验方法测定地面光速的实验者。
     实验方法大致如下：光从半镀银面反射后经高速旋转的齿轮投向反射镜，再沿原路返回。如果齿轮转过一齿所需的时间正好与光往返的时间相等，就可透过半镀银面观测到光，从而根据齿轮的转速计算出光速。1862年，傅科用旋转镜法测空气中的光速，原理和斐索的旋转齿轮法大同小异，他的结果是c=2.98×10⁸米/秒。第三位在地面上测到光速的是考尔纽（M.A.Cornu）。1874年他改进了斐索的旋转齿轮法，得c=2.9999×10⁸米/秒。迈克耳孙改进了傅科的旋转镜法，多次测量光速。1879年，得c=（2.99910±0.00050）×10⁸米/秒；1882年得c=（2.99853±0.00060）×10⁸米/秒。后来他综合旋转镜法和旋转齿轮法的特点，发展了旋转棱镜法，1924—1927年间，得c=（2.99796±0.00004）×108米/秒。迈克耳孙在推算真空中的光速时应该用空气的群速折射率，可是他用的却是空气的相速折射率。
     这一错误在1929年被伯奇发觉，经改正后，1926年的结果应为c=（2.99798±0.00004）×10⁸米/秒=299798±4千米/秒。后来，由于电子学的发展，用克尔盒、谐振腔、光电测距仪等方法，光速的测定比直接用光学方法又提高了一个数量级。60年代激光器发明，运用稳频激光器可以大大降低光速测量的不确定度。1973年达0.004ppm，终于在 1983年第十七届国际计量大会上作出决定，将真空中的光速定为精确值。下面列表表示历年来真空中光速的测量结果。