نمایش مبدأ برای سرعت نور

{{دیگر کاربردها}}
{{infobox| title    = سرعت نور در خلا
| image    = [[پرونده:Sun to Earth.JPG|300px|alt=فاصله زمین تا خورشید، حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر.]]
| caption  = [[نور خورشید]] به‌طور میانگین ۸ دقیقه و ۲۰ ثانیه طول می‌کشد تا به زمین برسد.<ref>{{یادکرد وب |نویسنده = Fraser Cain |نشانی=https://phys.org/news/2013-04-sunlight-earth.html |عنوان=How long does it take sunlight to reach the Earth? | وبگاه= phys.org |تاریخ = April 15, 2013 |تاریخ بازبینی= 9 November 2019| زبان=en}}</ref>
| header1  = مقدارهای دقیق
| label2   = [[متر بر ثانیه]]
| data2    = {{val|299792458}}
| label3   = [[واحدهای پلانک]]
| data3    = ۱
| header4  = مقدارهای تقریبی
| label5   = [[کیلومتر بر ثانیه]]
| data5    = ۳۰۰٬۰۰۰
| label6   = [[کیلومتر بر ساعت]]
| data6    = ۱٬۰۸۰٬۰۰۰٬۰۰۰
| label7   = [[مایل بر ثانیه]]
| data7    = ۱۸۶٬۰۰۰
| label8   = [[مایل بر ساعت]]
| data8    = ۶۷۱ میلیون
| label9   = [[واحد نجومی]] بر روز
| data9    = ۱۷۳
| header10 =زمان‌های تقریبی که نور طول می‌کشد طی کند
| label11  = فاصله
| data11   = '''زمان'''
| label12  = یک [[پا (یکا)|پا]]
| data12   = ۱٫۰ [[نانوثانیه|ns]]
| label13  =یک متر
| data13   = ۳٫۳ ns
| label14  = یک [[کیلومتر]]
| data14   = ۳٫۳ [[میکروثانیه|μs]]
| label15  =یک [[مایل]]
| data15   = ۵٫۴ μs
| label16  = از [[مدار زمین‌ایست‌ور]] تا زمین
| data16   = ۱۱۹ [[میلی‌ثانیه|ms]]
| label17  = یک دور طول استوای زمین
| data17   = ۱۳۴ ms
| label18  = از [[ماه]] تا زمین
| data18   = ۱٫۳ [[ثانیه|s]]
| label19  = از [[خورشید]] تا زمین (یک واحد نجومی)
| data19   = ۸٫۳ [[دقیقه]]
| label20  = از [[ویجر ۱]] تا زمین
| data20   = ۱۸٫۱۳ ساعت<ref group="Note">{{as of|۲۰۱۵|۰۱}}</ref><ref>{{cite web|title=Where Are the Voyagers - NASA Voyager|url=http://voyager.jpl.nasa.gov/where/index.html|work=Voyager - The Interstellar Mission|publisher=Jet Propulsion Laboratory, California Istitute of Technology|accessdate=2011-07-12}}</ref>
| label21  = یک [[پارسک]]
| data21   = ۳٫۲۶ سال
| label22  = از [[پروکسیما قنطورس]] تا زمین
| data22   = ۴٫۲۴ سال
| label23  = از [[آلفا قنطورس]] تا زمین
| data23   = ۴٫۳۷ سال
| label24  = از نزدیک‌ترین کهکشان تا زمین ([[کهکشان سگ کوچک]])
| data24   = ۲۵٬۰۰۰ سال
| label25  = طول [[راه شیری]]
| data25   = ۱۰۰٬۰۰۰ سال
| label26  = از [[کهکشان آندرومدا]]
| data26   = ۲٫۵ میلیون سال
| label27  = از دورترین کهکشان یافت شده تا زمین
| data27   = ۱۳ میلیارد سال
}}'''سرعت نور در خلأ و''' [[سرعت جهانی نور|ثبات جهانی]] و دقیقاً برابر ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر [[ثانیه]] است. علت دقت این است که تعریف [[متر]] بر اساس سرعت نور و تعریف ثانیه بنا شده‌است.<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 | url=https://archive.org/details/roadtoreality00penr_319 | pages=[https://archive.org/details/roadtoreality00penr_319/page/n438 410]–1 | publisher=[[Vintage Books]] | isbn=978-0-679-77631-4 | 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>{{سخ}}
این کمیت را در [[فیزیک]] و دیگر علوم با حرف c نشان می‌دهند. در محاسبات عادی که دقت زیادی مورد نیاز نیست، سرعت نور را برابر با ۳۰۰٬۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه (۳{{e|۸}} متر بر ثانیه) در نظر می‌گیرند. مقدار آن تقریباً برابر با ۱۸۶٬۲۸۲ مایل بر ثانیه است. سرعت نور بیشینه [[سرعت|سرعتی]] است که انرژی، ماده و اطلاعات در جهان می‌تواند مسافرت کند. این سرعت همچنان سرعت تمام [[ذرات بدون جرم]] و [[میدان (فیزیک)|میدان‌های]] فیزیکی — شامل [[تابش الکترومغناطیسی]] که نور نیز جزو آن می‌شود — نیز هست. ذراتی که ذکر شد سرعتشان مستقل [[چارچوب مرجع]] است که گسترش این اصل به [[نسبیت خاص]] می‌انجامد. همچنین این سرعت در فرمول مشهور [[هم‌ارزی جرم و انرژی]] یعنی ''E'' = ''mc²'' ظاهر می‌شود.<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=[[اشپرینگر|Springer]] | isbn=0-387-73454-6}}</ref>

سرعت نور در اجسام شفاف کمتر از سرعت نور در [[خلأ]] است. سرعت نور در خلأ تقسیم بر سرعت نور در آن ماده شفاف (مانند شیشه یا هوا) به عددی بزرگ‌تر از یک می‌انجامد که به آن [[ضریب شکست]] (با نماد n نشان می‌دهند) می‌گویند و در فرمول‌های [[نور هندسی]] کاربرد دارد. برای مثال ضریب شکست [[نور مرئی]] برای شیشه معمولی حدود ۱٫۵ است و بدین معنی است که سرعت نور در شیشه، {{nowrap|''c'' / ۱٫۵ ≈ {{val|200000|u=km/s}}}} است. ضریب [[شکست (امواج)|شکست نور]] برای هوا ۱٫۰۰۰۳ (۱٫۰۰۰۳) است که نشان می‌دهد نور در هوا حدود {{val|90|u=km/s}} کندتر از ''c'' حرکت می‌کند.

برای بسیاری از کاربردها، نور و دیگر امواج الکترومغناطیسی بدون تأخیر جابجا می‌شوند اما برای فواصل زیاد و اندازه‌گیری‌هایی بسیار حساس، سرعت محدود نور اثرات ملموسی دارد. در ارتباطات با [[کاوشگر فضایی|کاوشگران فضایی]] دور ممکن است بین دقایق تا ساعت‌ها طول بکشید تا یک پیام از زمین به کاوشگر برسد یا برگردد. نور ستارگان از سال‌های بسیار گذشته به زمین می‌رسد که اجازه می‌دهد تاریخچه جهان را با بررسی اجسام دور مطالعه کرد. سرعت محدود نور همچنین نظریات حد سرعت [[رایانه]] را نیز محدود می‌کند برای اینکه اطلاعاتی که داخل یک کامپیوتر از یک پردازنده به پردازنده دیگر منتقل می‌شود سرعت محدودی خواهد شد.

نخستین بار [[گالیلئو گالیله]] سرعت نور را اندازه گرفت. اما مقداری که او به دست آورد بسیار متفاوت‌تر از مقدار واقعی بود. بعدها ستاره‌شناس دانمارکی [[اوله رومر]] به کمک گرفت‌های [[مشتری (سیاره)|مشتری]] سرعت نور را تا حد دقیقی [[اندازه‌گیری سرعت نور توسط رومر|اندازه گرفت]].

== نقش بنیادی در فیزیک ==
{{جستار|نسبیت خاص}}
سرعت نور مستقل از سرعت ناظر و منبع است.<ref group="Note">اگرچه، [[بسامد]] نور با توجه به سرعت ناظر و منبع می‌تواند تغییر کند.</ref> این ثبات سرعت نور در سال ۱۹۰۵ توسط [[آلبرت انیشتین]] بیان شد.<ref>{{cite journal
 |last=Einstein
 |first=A
 |year=1905
 |title=Zur Elektrodynamik bewegter Körper
 |url=http://www.pro-physik.de/Phy/pdfs/ger_890_921.pdf
 |journal=[[سالنامه فیزیک]]
 |volume=17
 |pages=890–921
 |doi=
 |language=German
 |access-date=۶ سپتامبر ۲۰۱۱
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20091229162203/http://www.pro-physik.de/Phy/pdfs/ger_890_921.pdf
 |archive-date=۲۹ دسامبر ۲۰۰۹
 |dead-url=yes
}} ترجمه انگلیسی: {{cite web
 |last=Perrett
 |first=W
 |last2=Jeffery
 |first2=GB (tr.)
 |last3=Walker
 |first3=J 
 |title=On the Electrodynamics of Moving Bodies
 |url=http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/
 |work=Fourmilab
 |accessdate=2009-11-27
}}</ref> که توسط آزمایش‌های بسیاری صحت آن تأیید شده‌است.<ref name=Hsu>{{Cite book
 |last=Hsu |first=J-P |last2=Zhang |first2=YZ
 |year=2001
 |title=Lorentz and Poincaré Invariance
 |url=http://books.google.com/?id=jryk42J8oQIC&pg=RA1-PA541#v=onepage&q=
 |publisher=[[World Scientific]]
 |series=Advanced Series on Theoretical Physical Science
 |volume=8 |pages=543''ff''
 |isbn=9810247214
}}</ref><ref name=Zhang>{{Cite book
 |last=Zhang
 |first=YZ
 |year=1997
 |title=Special Relativity and Its Experimental Foundations
 |url=http://www.worldscibooks.com/physics/3180.html
 |publisher=[[World Scientific]]
 |series=Advanced Series on Theoretical Physical Science
 |volume=4
 |pages=172–3
 |isbn=9810227493
 |accessdate=۶ سپتامبر ۲۰۱۱
 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20120519185912/http://www.worldscibooks.com/physics/3180.html
 |archivedate=۱۹ مه ۲۰۱۲
 |dead-url=yes
}}</ref>
اگرچه در اول مهر ماه ۱۳۹۰ محققان [[سرن|مرکز تحقیقاتی سرن]] اعلام کردند که حرکت ذرات بنیادی [[نوترینو]] با سرعتی بالاتر از سرعت نور را مشاهده کرده‌اند. اما پس از مدت کوتاهی مشخص شد این تضاد به دلیل خطا در آزمایش بوده‌است.<ref>{{یادکرد وب | نشانی = http://www.bbc.co.uk/persian/science/2011/09/110923_l03_neutrinos_light.shtml | عنوان = کشف تازه ای که قوانین شناخته شده فیزیک را نقض می‌کند | تاریخ بازدید = ۲ مهر ۱۳۹۰ | نویسنده = | نشانی نویسنده = | نویسندگان دیگر = | تاریخ = ۱ مهر ۱۳۹۰ | سال = | ماه = | قالب = | اثر = | ناشر = بی‌بی‌سی فارسی | صفحه = | زبان = فارسی | نشانی بایگانی = | تاریخ بایگانی = | نقل قول =}}</ref><ref>{{یادکرد وب | نشانی = http://www.telegraph.co.uk/science/science-news/8785366/Science-world-in-shock-after-Cern-light-speed-claim.html | عنوان = Science world in shock after Cern light speed claim | تاریخ بازدید = 24 September 2011 | نویسنده = Nick Collins | نشانی نویسنده = | نویسندگان دیگر = | تاریخ = 23 Sep 2011 | سال = | ماه = | قالب = | اثر = | ناشر = The Daily Telegraph | صفحه = | زبان = انگلیسی | نشانی بایگانی = https://web.archive.org/web/20110924140551/http://www.telegraph.co.uk/science/science-news/8785366/Science-world-in-shock-after-Cern-light-speed-claim.html | تاریخ بایگانی = 24 سپتامبر 2011 | نقل قول =}}</ref>
[[پرونده:Lorentz factor.svg|بندانگشتی|راست|upright|alt=γ از ۱ یعنی زمانی که v برابر صفر است شروع می‌شود و تقریباً برای سرعت‌های پایین مقداری ثابت است اما در نزدیکی سرعت نور به مقدارهای بزرگ میل می‌کند|فاکتور لورنتز ''γ'' یک تابعی از سرعت اجسام است؛ که از یک (سرعت=صفر) شروع می‌شود و برای زمانی که سرعت نزدیک سرعت نور شود به بی‌نهایت میل می‌کند.]]
نسبیت خاص در واقع بررسی قوانین فیزیک برای ناظر و مرجع است برای زمانی که فرض شود سرعت نور وابسته به سرعت منبع یا ناظر نیست.<ref>{{Cite book
 |last=d'Inverno |first=R
 |year=1992
 |title=Introducing Einstein's Relativity
 |url=https://archive.org/details/introducingeinst00dinv |pages=[https://archive.org/details/introducingeinst00dinv/page/n24 19]–20
 |publisher=[[انتشارات دانشگاه آکسفورد|Oxford University Press]]
 |isbn=0-19-859686-3
}}</ref><ref>{{Cite book
 |last=Sriranjan |first=B
 |year=2004
 |chapter=Postulates of the special theory of relativity and their consequences
 |chapterurl=http://books.google.com/books?id=FsRfMvyudlAC&pg=PA20#v=onepage&q=&f=false
 |title=The Special Theory to Relativity
 |publisher=[[PHI Learning]]
 |isbn=812031963X
 |pages=20 ''ff''
}}</ref> یکی از این قوانین این است که سرعت تمام ذرات بدون جرم برابر سرعت نور در خلأ است.

نسبیت خاص اثبات‌های بسیار زیاد آزمایشگاهی دارد.<ref>{{cite web
 |last=Roberts |first=T
 |last2=Schleif |first2=S
 |last3=Dlugosz |first3=JM 
 |year=2007
 |title=What is the experimental basis of Special Relativity?
 |url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/experiments.html
 |work=Usenet Physics FAQ
 |publisher=[[دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید|University of California, Riverside]]
 |accessdate=2009-11-27
}}</ref> این شامل [[هم‌ارزی جرم و انرژی]] {{nowrap|(''E'' {{=}} ''mc''<sup>2</sup>)}}، [[انقباض لورنتزی]] (کوتاه‌شدن اجسام در راستای حرکت)، [[اتساع زمان]] (کندتر شدن زمان) و افزایش جرم نیز هست. همه این موارد از [[فاکتور لورنتز]] به‌دست می‌آیند {{nowrap|''γ'' {{=}} (۱ − ''v''<sup>2</sup>/''c''<sup>2</sup>)<sup>−1/2</sup>}}، که در آن ''v'' سرعت جسم است.{{سخ}}
تفاوت ''γ'' از یک در سرعت‌های کم نسبت به ''c'' یعنی تقریباً تمام حرکت‌های روزانه انسان ناچیز است. اما در سرعت‌های نزدیک به نور به مقادیر بسیار بزرگ میل می‌کند. طول جسمی که انقباض لورنتزی دارد و زمانی که در یک متحرک می‌گذرد از تقسیم طول در حالت سکون و زمان در حالت سکون بر فاکتور لورنتز به‌دست می‌آید. اما جرم یک شی متحرک از ضرب فاکتور لورنتز در [[جرم سکون]] آن جسم به‌دست می‌آید.

=== سرعت نور به عنوان حد بالای سرعت ===
بنابر نسبیت خاص، انرژی یک جسم با سرعت ''v'' و [[جرم سکون]] ''m'' با {{Nowrap|''γmc''<sup>2</sup>}} به‌دست می‌آید که در آن ''γ'' فاکتور لورنتز است. هنگامی که سرعت برابر صفر است فاکتور لورنتز برابر یک بوده و انرژی جسم برابر با {{Nowrap|''E'' {{=}} ''mc''<sup>2</sup>}} است که همان [[هم‌ارزی جرم و انرژی]] است. اما هنگامی که سرعت جسم به سرعت نور نزدیک می‌شود این مقدار به سمت بی‌نهایت می‌رود بنابرین برای رساندن سرعت جسمی که جرم غیرصفر دارد به سرعت نور؛ نیاز به بی‌نهایت انرژی است. به همین دلیل سرعت نور، حد بالای سرعت در طبیعت است. این موضوع در تعداد زیادی پژوهش و آزمایش به اثبات رسیده‌است.<ref>{{cite web
 |last=Fowler |first=M
 |date=March 2008
 |title=Notes on Special Relativity
 |url=http://galileo.phys.virginia.edu/classes/252/SpecRelNotes.pdf
 |page=56
 |publisher=[[دانشگاه ویرجینیا]]
 |accessdate=2010-05-07
}}</ref>

== انتشار نور ==
[[پرونده:Refracao.png|بندانگشتی|شکست نور و تغییر سرعت نور بعد از ورود به یک محیط با ضریب گذردهی متفاوت]]
در [[فیزیک کلاسیک]]، نور به عنوان نوعی [[موج الکترومغناطیسی]] توصیف می‌شود. از آنجاکه رفتار [[میدان الکترومغناطیسی]] توسط [[معادلات ماکسول]] تشریح شده‌است، این معادلات پیش‌بینی می‌کنند که سرعت c با انتشار امواج الکترومغناطیسی (مانند نور) در خلأ را می‌توان با [[ظرفیت خازنی]] و القایی خلاء بیان کرد. به بیان دیگر سرعت انتشار نور با ریشه [[ثابت تراوایی خلأ]] در [[ثابت گذردهی خلأ]] رابطه عکس دارد که در رابطه زیر نمایش داده شده‌است.<ref>{{یادکرد وب|نشانی=https://archive.org/details/classicalelectri00pano_563/page/n192/mode/2up|عنوان=Panofsky, WKH; Phillips, M (1962). Classical Electricity and Magnetism. Addison-Wesley. p. 182. ISBN 978-0-201-05702-7.}}</ref>

<math>c=\frac{1}{\sqrt{\varepsilon_{0} \mu_{0}}}</math>

در [[فیزیک نوین]]، میدان الکترومغناطیسی توسط نظریه [[الکترودینامیک کوانتومی]] توصیف می‌شود. در این نظریه، نور توسط تحریک بنیادی (یا کوانتای) میدان الکترومغناطیسی، که [[فوتون]] نامیده می‌شود، توصیف می‌شود. در نظریه الکترودینامیک کوانتومی، فوتون‌ها ذرات بدون جرمی هستند که بنابر [[نسبیت خاص]]، با سرعت نور در خلأ حرکت می‌کنند.

== اثرات عملی محدود بودن ==
سرعت نور به [[مخابرات]] مربوط می‌شود: [[زمان تأخیر چرخشی|زمان تأخیر]] مخابرات یک طرفه و رفت و برگشت بزرگتر از صفر است. این از مقیاس‌های کوچک تا نجومی صدق می‌کند. از سوی دیگر، برخی از تکنیک‌ها به سرعت محدود نور بستگی دارند، به عنوان مثال در اندازه‌گیری فاصله.

=== مقیاس‌های کوچک ===
در [[ابررایانه|ابرکامپیوترها]]، سرعت نور محدودیتی در سرعت ارسال داده‌ها بین [[واحد پردازش مرکزی|پردازنده]]‌ها ایجاد می‌کند. اگر یک پردازنده در ۱ {{فاصله}}[[هرتز|گیگاهرتز]] کار کند، یک سیگنال می‌تواند حداکثر حدود {{Convert|30|cm|ft|0}} در یک چرخه طی کند؛ بنابراین، پردازنده‌ها باید نزدیک یکدیگر قرار گیرند تا تأخیرهای ارتباطی به حداقل برسد. این می‌تواند باعث ایجاد مشکل در خنک کردن پردازنده‌ها شود. اگر فرکانس‌ها به افزایش ادامه دهند، سرعت نور در نهایت به یک عامل محدود کننده برای طراحی داخلی [[مدار مجتمع|تراشه‌ها]] تبدیل می‌شود.

=== فاصله‌های بزرگ روی زمین ===
با توجه به اینکه محیط استوایی زمین حدود {{Val|40075}} کیلومتر است و ''c'' حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه است. کوتاهترین زمان ممکن برای [[انتقال اطلاعات]] برای مسافتی حدود نیمی از [[زمین|کره زمین]] حدود ۶۷ میلی ثانیه است. هنگامی که نور در یک [[فیبر نوری]] در سراسر کره زمین در حال حرکت است، زمان انتقال واقعی طولانی‌تر است، بخشی به این دلیل که سرعت نور در فیبر نوری بسته به ضریب شکست آن (''n'') حدود ۳۵ درصد کندتر است.

=== پروازهای فضایی و ستاره‌شناسی ===
[[File:Speed_of_light_from_Earth_to_Moon.gif|جایگزین=The diameter of the moon is about one quarter of that of Earth, and their distance is about thirty times the diameter of Earth. A beam of light starts from the Earth and reaches the Moon in about a second and a quarter.|بندانگشتی|پرتوی از نور در حال حرکت بین زمین و ماه در زمانی که بین آنها طول می‌کشد در حرکت است: ۱٫۲۵۵ ثانیه در فاصله مداری متوسط آنها (سطح به سطح). اندازه نسبی و جدایی سیستم زمین-ماه به مقیاس نشان داده شده‌است.]]
به‌طور مشابه، ارتباطات بین زمین و فضاپیما آنی نیست. تأخیر مختصری از منبع تا گیرنده وجود دارد که با افزایش فاصله بیشتر محسوس می‌شود. این تأخیر برای ارتباطات بین [[مرکز کنترل ماموریت|کنترل زمینی]] و [[آپولو ۸]]، زمانی که اولین فضاپیمای با سرنشین بود که به دور ماه می‌چرخید، قابل توجه بود: برای هر سؤال، ایستگاه کنترل زمینی باید حداقل سه ثانیه برای رسیدن پاسخ منتظر می‌ماند. تأخیر ارتباط بین زمین و [[مریخ]] بسته به موقعیت نسبی دو سیاره می‌تواند بین پنج تا بیست دقیقه متغیر باشد. در نتیجه، اگر روباتی در سطح مریخ با مشکلی مواجه شود، کنترل‌کننده‌های انسانی آن حداقل تا پنج دقیقه بعد و احتمالاً تا بیست دقیقه بعد از آن آگاه نمی‌شوند. سپس پنج تا بیست دقیقه دیگر طول می‌کشد تا دستورالعمل سفر از زمین به مریخ برسد.

دریافت نور و سیگنال‌های دیگر از منابع نجومی دور حتی می‌تواند بسیار بیشتر طول بکشد؛ مثلاً ۱۳ میلیارد (13 {{E|9}} 10 <sup><span class="nowrap">9</span></sup>) سال طول می‌کشد تا نور از کهکشان‌های دور به زمین که در تصاویر [[زمینه فراژرف هابل|میدان فوق‌العاده عمیق هابل]] مشاهده شده‌است، برسد. عکس‌هایی که امروز گرفته شده‌اند، تصاویری از کهکشان‌ها در زمان ظاهر شدنشان در ۱۳ میلیارد سال پیش ثبت می‌کنند، زمانی که جهان کمتر از یک میلیارد سال سن داشت.<ref name=Hubble>{{Cite press release
 |date=5 January 2010
 |title=Hubble Reaches the "Undiscovered Country" of Primeval Galaxies
 |url=https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/undiscovered-country.html
 |publisher=[[Space Telescope Science Institute]]
}}</ref> این واقعیت که اجرام دورتر به دلیل سرعت محدود نور جوان‌تر به نظر می‌رسند، به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا [[تکامل ستارگان]]، [[شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها|کهکشان‌ها]] و خود [[گاه‌شمار جهان|کیهان]] را پژوهش کنند.

فواصل نجومی گاهی با سال [[سال نوری|نوری]] بیان می‌شود، به ویژه در نشریات و رسانه‌های [[علم عرفی|علمی عامه‌محور]]. یک سال نوری مسافتی است که نور در یک [[سال ژولینی (اخترشناسی)|سال]] ژولینی، طی می‌کند حدود ۹۴۶۱ میلیارد کیلومتر، یا ۵۸۷۹ میلیارد مایل یا ۰٫۳۰۶۶ [[پارسک]]. در ارقام گرد، یک سال نوری نزدیک به ۱۰ تریلیون کیلومتر یا نزدیک به ۶ تریلیون مایل است. [[پروکسیما قنطورس]]، نزدیکترین [[ستاره]] به زمین پس از خورشید، حدود ۴٫۲ سال نوری فاصله دارد.

=== اندازه‌گیری فاصله ===
سیستم‌های [[رادار|راداری]] فاصله تا یک هدف را با زمانی که یک پالس موج رادیویی پس از انعکاس توسط هدف به آنتن رادار بازمی‌گردد اندازه‌گیری می‌کنند: فاصله تا هدف نصف [[رادار|زمان عبور]] رفت و برگشت ضربدر سرعت نور است. گیرنده [[سامانه موقعیت‌یاب جهانی|سیستم موقعیت‌یاب جهانی]] (GPS) فاصله خود را تا ماهواره‌های GPS بر اساس مدت زمانی که طول می‌کشد تا سیگنال رادیویی از هر ماهواره برسد را اندازه‌گیری می‌کند و براساس این فاصله‌ها موقعیت خود را محاسبه می‌کند. از آنجایی که نور حدود ۳۰۰٬۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند، این اندازه‌گیری‌های کسر کوچکی از ثانیه باید بسیار دقیق باشند. [[آزمایش فاصله‌سنجی لیزری قمری|آزمایش فاصله‌سنجی ماه]]، [[اخترشناسی راداری]] و [[شبکه فضای دوردست ناسا|شبکه فضای دوردوست ناسا]] به ترتیب با اندازه‌گیری زمان‌های عبور رفت و برگشت، فاصله تا ماه، سیارات و فضاپیماها را تعیین می‌کنند.

=== تجارت فرکانس بالا ===
سرعت نور در [[معاملات بسامد بالا|معاملات با فرکانس بالا]] اهمیت پیدا کرده‌است، جایی که معامله‌گران برای کسب مزیت‌های جزئی دنبال ارائه معاملات خود به صرافی‌ها کسری از ثانیه زودتر از سایر معامله‌گران هستند. به عنوان مثال، معامله‌گران به ارتباطات [[ریزموج|مایکروویو]] بین مراکز تجاری روی آورده‌اند، به این دلیل که امواج مایکروویو در هوا حرکت می‌کنند و به خاطر بالاتر بودن سرعت نور در هوا، نسبت به سیگنال‌های [[فیبر نوری]] ۳۰ تا ۴۰ درصد سریعتر حرکت می‌کنند.

== تاریخچه ==
{| class="infobox wikitable" style="width:40%; margin:0 0 0.5em 1em; text-align:right;"
|+تاریخچه اندازه‌گیری سرعت نور (به km/s)
|-
|<۱۶۳۸||[[گالیلئو گالیله]]، با استفاده از فانوس||بی‌نتیجه<ref name=2newsciences>{{Cite book
 |last=Galilei
 |first=G
 |year=1954
 |orig-year=1638
 |title=Dialogues Concerning Two New Sciences
 |url=https://www.questia.com/read/88951396/dialogues-concerning-two-new-sciences
 |page=43
 |others=Crew, H; de Salvio A (trans.)
 |publisher=[[Dover Publications]]
 |isbn=978-0-486-60099-4
 |ref=Reference-Galileo-1954
 |access-date=۸ آوریل ۲۰۲۱
 |archive-date=۳۰ ژانویه ۲۰۱۹
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190130053744/https://www.questia.com/read/88951396/dialogues-concerning-two-new-sciences
 |url-status=dead
}}</ref><ref name=boyer>{{cite journal
 |last=Boyer |first=CB
 |year=1941
 |title=Early Estimates of the Velocity of Light
 |journal=[[Isis (journal)|Isis]]
 |volume=33 |issue=1 |page=24
 |doi=10.1086/358523
 |s2cid=145400212
 |ref=boyer-1941
}}</ref><ref name=foschi&leone>{{citation
 |first1=Renato
 |last1=Foschi
 |first2=Matteo
 |last2=Leone
 |title=Galileo, measurement of the velocity of light, and the reaction times
 |journal=Perception
 |volume=38
 |issue=8
 |year=2009
 |pages=1251–59
 |doi=10.1068/p6263
|pmid=19817156
 |hdl=2318/132957
 |s2cid=11747908
 |hdl-access=free
}}</ref>
|-
|<1667||[[Accademia del Cimento|آکادمی آزمایش]]، با استفاده از فانوس || نامشخص<ref name=foschi&leone/>{{rp|1253}}<ref name=magalotti>{{citation
 |first1=Lorenzo
 |last1=Magalotti
 |author-link=Lorenzo Magalotti
 |title=Saggi di Naturali Esperienze fatte nell' Accademia del Cimento
 |url=http://brunelleschi.imss.fi.it/cimentosite/indice.asp?xmlFile=Indice00.xml
 |edition=digital, online
 |publisher=Istituto e Museo di Storia delle Scienze
 |place=Florence
 |year=2001
 |orig-year=1667
 |access-date=2015-09-25
 |pages=[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 66]
}}</ref>
|-
|۱۶۷۵||[[اوله رومر]] و [[کریستیان هویگنس]]، قمرهای مشتری||{{Val|220000}}<ref name="roemer">{{cite journal|year=1676|title=Demonstration tovchant le mouvement de la lumiere trouvé par M. Rŏmer de l'Académie Royale des Sciences|trans-title=Demonstration to the movement of light found by Mr. Römer of the Royal Academy of Sciences|url=http://www-obs.univ-lyon1.fr/labo/fc/ama09/pages_jdsc/pages/jdsc_1676_lumiere.pdf|journal=[[Journal des sçavans]]|language=fr|pages=233–36|ref=roemer-1676}}{{سخ}}Translated in {{cite journal|year=1677|title=A demonstration concerning the motion of light, communicated from Paris, in the Journal des Sçavans, and here made English|journal=[[Philosophical Transactions of the Royal Society]]|volume=12|issue=136|pages=893–95|bibcode=1677RSPT...12..893.|doi=10.1098/rstl.1677.0024|ref=roemer-1676-EnglishTrans|doi-access=free}}{{سخ}}Reproduced in {{Cite book|editor1-last=Hutton|editor1-first=C|editor2-last=Shaw|editor2-first=G|editor3-last=Pearson|editor3-first=R|year=1809|title=The Philosophical Transactions of the Royal Society of London, from Their Commencement in 1665, in the Year 1800: Abridged|chapter=On the Motion of Light by M. Romer|chapter-url=https://archive.org/stream/philosophicaltra02royarich#page/397/mode/1up|location=London|publisher=C. & R. Baldwin|volume=Vol. II. From 1673 to 1682|pages=397–98}}{{سخ}}
The account published in ''Journal des sçavans'' was based on a report that Rømer read to the [[French Academy of Sciences]] in November 1676 [[سرعت نور#cohen-1940|(Cohen, 1940, p. &nbsp;346)]].</ref><ref name="Huygens 1690 8–9">{{Cite book
 |last=Huygens |first=C
 |year=1690
 |title=Traitée de la Lumière |language=fr
 |url=https://archive.org/details/bub_gb_kVxsaYdZaaoC
 |pages=[https://archive.org/details/bub_gb_kVxsaYdZaaoC/page/n19 8]–9
 |publisher=Pierre van der Aa
}}</ref>
|-
|۱۷۲۹||[[جیمز بردلی]]، انحراف نور||{{Val|301000}}<ref name=How>{{cite web
 |last=Gibbs
 |first=P
 |year=1997
 |title=How is the speed of light measured?
 |url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/measure_c.html
 |work=Usenet Physics FAQ
 |publisher=University of California, Riverside
 |access-date=2010-01-13
 |url-status=dead
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150821181850/http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/measure_c.html
 |archive-date=2015-08-21
}}</ref>
|-
|۱۸۴۹||[[ایپولیت فیزو]]، چرخ دندانه‌دار||{{Val|315000}}<ref name=How/>
|-
|۱۸۶۲||[[لئون فوکو]]، آینه چرخان||{{Val|298000|500}}<ref name=How/>
|-
|۱۹۰۷||روزا و دورسی، ثابت‌های الکترومغناطیسی||{{Val|299710|30}}<ref name="Essen1948">{{cite journal
 |last1=Essen |first1=L
 |last2=Gordon-Smith |first2=AC
 |year=1948
 |title=The Velocity of Propagation of Electromagnetic Waves Derived from the Resonant Frequencies of a Cylindrical Cavity Resonator
 |journal=[[Proceedings of the Royal Society of London A]]
 |volume=194 |issue=1038 |pages=348–61
 |doi=10.1098/rspa.1948.0085
 |bibcode=1948RSPSA.194..348E
 |jstor=98293
|doi-access=free
}}</ref><ref name="RosaDorsey">{{cite journal
 |last1=Rosa |first1=EB |last2=Dorsey |first2=NE
 |year=1907
 |title=A new determination of the ratio of the electromagnetic to the electrostatic unit of electricity.|journal=Bulletin of the Bureau of Standards
 |volume=3
 |issue=6 |page=433|doi=10.6028/bulletin.070 |doi-access=free}}</ref>

|-
|۱۹۲۶||[[آلبرت آبراهام مایکلسون]]، آینه چرخان||{{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>
|-
|۱۹۵۰||{{Nowrap|اسن و گوردن اسمیت}}, نوسانگر کاواکی||{{Val|299792.5|3.0}}<ref name="Essen1950">{{cite journal
 |last=Essen |first=L
 |year=1950
 |title=The Velocity of Propagation of Electromagnetic Waves Derived from the Resonant Frequencies of a Cylindrical Cavity Resonator
 |journal=[[Proceedings of the Royal Society of London A]]
 |volume=204 |issue=1077 |pages=260–77
 |doi=10.1098/rspa.1950.0172
 |bibcode=1950RSPSA.204..260E
 |jstor=98433
|s2cid=121261770
}}</ref>
|-
|۱۹۵۸||کی.دی. فروم، تداخل‌سنجی رادیویی||{{Val|299792.50|0.10}}<ref name=Froome1858>{{cite journal
 |doi=10.1098/rspa.1958.0172
 |title=A New Determination of the Free-Space Velocity of Electromagnetic Waves
 |first=KD
 |last=Froome
 |journal=Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences
 |volume=247
 |year=1958
 |pages=109–22
 |issue=1248
 |bibcode = 1958RSPSA.247..109F
 |jstor=100591 |s2cid=121444888
}}</ref>
|-
|۱۹۷۲||اوانسون و دیگران، تداخل‌سنجی لیزر||{{Val|299792.4562|0.0011}}<ref name="NIST heterodyne">{{cite journal
 |last1=Evenson |first1=KM |year=1972
 |title=Speed of Light from Direct Frequency and Wavelength Measurements of the Methane-Stabilized Laser
 |journal=Physical Review Letters
 |volume=29
 |issue=19 |pages=1346–49
 |doi=10.1103/PhysRevLett.29.1346
|bibcode=1972PhRvL..29.1346E
|s2cid=120300510 |display-authors=etal|url=https://semanticscholar.org/paper/4d833232cf06562b0c012f59d9dac95bb530e83d}}</ref>
|-
|۱۹۸۳||17th CGPM, تعریف متر||{{Val|299792.458}} (دقیقاً)<ref name=Resolution_1>{{cite web
 |year=1983
 |title=Resolution 1 of the 17th CGPM
 |url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/17/1/
 |publisher=BIPM
 |access-date=2009-08-23
}}</ref>
|}
{{-}}

== منابع ==
{{آغاز چپ‌چین}}
{{پانویس|۲}}
{{پایان چپ‌چین}}

== یادداشت‌ها ==
{{پانویس|گروه=Note}}

== پیوند به بیرون ==
{{ویکی‌انبار-رده|Speed of light}}
*[http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?c سرعت نور در خلأ] (National Institute of Standards and Technology, NIST)
*[https://web.archive.org/web/20080115205125/http://www.colorado.edu/physics/2000/waves_particles/lightspeed-1.html سرعت نور] (دانشکده فیزیک دانشگاه کلرادو)
{{ثابت‌های فیزیک}}
{{نسبیت}}
{{رکوردها}}
{{نسبیت خاص}}
{{داده‌های کتابخانه‌ای}}


[[رده:ثابت‌های فیزیکی]]
[[رده:مفاهیم فیزیکی]]
[[رده:نسبیت خاص]]
[[رده:نور]]
[[رده:یکاهای سرعت]]