Физические свойства света с древних времен интересовали ученых, однако измерить его скорость удалось относительно недавно. Ранние цивилизации, например, древние греки, пытались дать количественную оценку свойствам света, но пришли к мнению, что такие измерения сделать невозможно. Поскольку распространение света — самое быстрое из известных физических явлений, для ее измерения потребовалась разработка современного хронометрического оборудования, и только в 1973 году удалось установить, что скорость света в вакууме составляет 299 792 458 метров в секунду.
Одним из первых установленных фактов о свете был то, что свет распространяется быстрее, чем звук. Когда что-то издавало громкий хлопок, сопровождающийся яркой вспышкой, например, выстрел из пушки или удар молнии, то свет всегда доходил до наблюдателя раньше звука.
Трудность в количественном определении этой задержки заключалась в огромной разнице в скоростях двух явлений и отсутствии точных часов. Звук распространяется со скоростью 331,3 м/с (при температуре 00 ° C, 0% влажности и атмосферном давлении 788 мм рт. ст.), тогда как свет движется со скоростью 299 792 458 м/с.
Ранним исследователям казалось, что свет перемещается мгновенно. В течение многих столетий скорость света была философской концепцией. Мнения об этом разделялись: одни считали, что скорость света бесконечна, другие утверждали, что она должна быть конечна и измерима.
Изобретение более точных часов помогло произвести первое измерение скорости света. Один из первых экспериментов, дающих приблизительную оценку, провел Оле Кристенсен Ремер в 1676 году. В своих измерениях он использовал орбитальное движение спутника Юпитера Ио.
Когда Юпитер находился ближе всего к Земле Ремер зафиксировал точный момент, когда Ио вошел в тень Юпитера и через несколько месяцев сравнил это время со временем вхождения Ио в тень Юпитера, когда Юпитер находился на большем расстоянии от Земли. Таким образом, по его расчетам скорость света составила 220 000 000 м/с.
В 1728 году более точные расчеты сделал Джеймс Брэдли, который сопоставил движение звезд в разное время по сравнению со скоростью Земли на ее орбите. Его расчеты, согласно которым свет движется со скоростью 298 000 000 м/с, признали более точными.
По мере развития технологий изготовления часовых механизмов и увеличения их точности, появилась возможность измерения все более коротких промежутков времени. Первые измерения скорости света в лабораторных условиях были произведены в 1849 году Ипполитом Физо, разработавшим для этого специальный аппарат.
Он использовал луч света, сфокусированный на зеркале, расположенном на расстоянии нескольких тысяч метров. Заставляя свет проходить сквозь вращающееся зубчатое колесо, он обнаружил, что при определенном повороте свет будет проходить через зубчатое колесо как в прямом, так и в обратном направлениях. Расчет, основанный на комбинации расстояния источника света от зубчатого колеса, количества зубьев в колесе и скорости его вращения, обеспечивал скорость 313 000 000 м/с.
Подобный эксперимент позже был повторен с использованием вращающихся зеркал и призмы, в результате в 1926 году скорости света была дана оценка в 299 796 000 м/с.
Для дальнейшего уточнения этой величины потребовалось применение осциллографов, измеряющих задержки светового импульса от лазера или светодиода.
Одним из интересных свойств света является то, что его наблюдаемая скорость снижается, когда он проходит через среду, отличную от вакуума. Так преломление света при его переходе из воздуха в воду является видимым проявлением замедления света при его движении в более плотной среде. Это привело ученых к изучению концепции «медленного света» путем увеличения показателя преломления различных сред. Можно увеличить путь, по которому проходят фотоны. Для этого нужны среды с особыми свойствами, например, конденсат Бозе-Эйнштейна (такое состояние вещества, основу которого составляют бозоны, при температуре близкой к абсолютному нулю). В конденсате Бозе-Эйнштейна ученым удалось замедлить измеряемую скорость света до 1 м/с.
С 1983 года скорость света стала рассматриваться как константа. В качестве постоянной величины она используется, как абсолютная мера расстояния (1 метр = путь, пройденный светом за 1/299 792 458 секунды).
