RømerEdit
Ole Christensen Rømer verwendete eine astronomische Messung, um die erste quantitative Schätzung der Lichtgeschwindigkeit vorzunehmen. Von der Erde aus gemessen, sind die Perioden der Monde, die einen entfernten Planeten umkreisen, kürzer, wenn sich die Erde dem Planeten nähert, als wenn sie sich von ihm entfernt. Die Entfernung, die das Licht vom Planeten (oder seinem Mond) zur Erde zurücklegt, ist kürzer, wenn sich die Erde an dem Punkt ihrer Bahn befindet, der ihrem Planeten am nächsten ist, als wenn sie sich an dem am weitesten entfernten Punkt ihrer Bahn befindet, wobei der Unterschied in der Entfernung dem Durchmesser der Erdbahn um die Sonne entspricht. Die beobachtete Änderung der Umlaufzeit des Mondes ist in Wirklichkeit der Unterschied in der Zeit, die das Licht braucht, um die kürzere oder längere Strecke zu überwinden. Rømer beobachtete diesen Effekt bei Jupiters innerstem Mond Io und schloss daraus, dass das Licht 22 Minuten braucht, um den Durchmesser der Erdbahn zu durchqueren.
BradleyEdit
Eine weitere Methode ist die Aberration des Lichts, die von James Bradley im 18. Jahrhundert entdeckt und erklärt wurde. Dieser Effekt ergibt sich aus der vektoriellen Addition der Geschwindigkeit des Lichts, das von einer weit entfernten Quelle (z. B. einem Stern) kommt, und der Geschwindigkeit des Beobachters (siehe Diagramm rechts). Ein sich bewegender Beobachter sieht also das Licht aus einer etwas anderen Richtung kommen und sieht die Quelle folglich an einer gegenüber ihrer ursprünglichen Position verschobenen Stelle. Da sich die Richtung der Erdgeschwindigkeit auf der Umlaufbahn der Erde um die Sonne ständig ändert, bewirkt dieser Effekt, dass sich die scheinbare Position der Sterne verschiebt. Aus dem Winkelunterschied in der Position der Sterne lässt sich die Lichtgeschwindigkeit in Form der Geschwindigkeit der Erde um die Sonne ausdrücken. Mit der bekannten Länge eines Jahres lässt sich dies leicht in die Zeit umrechnen, die für den Weg von der Sonne zur Erde benötigt wird. Im Jahr 1729 leitete Bradley mit dieser Methode ab, dass sich das Licht 10.210 Mal schneller als die Erde auf ihrer Umlaufbahn bewegt (die moderne Zahl ist 10.066 Mal schneller) oder dass das Licht 8 Minuten und 12 Sekunden braucht, um von der Sonne zur Erde zu gelangen.
ModernEdit
Heutzutage wird die „Lichtzeit pro Entfernungseinheit“ – der Kehrwert von c (1/c), ausgedrückt in Sekunden pro astronomischer Einheit – gemessen, indem man die Zeit vergleicht, die Funksignale benötigen, um verschiedene Raumfahrzeuge im Sonnensystem zu erreichen. Die Position der Raumsonden wird anhand der Gravitationswirkung der Sonne und der verschiedenen Planeten berechnet. Durch die Kombination vieler solcher Messungen erhält man einen Best-Fit-Wert für die Lichtzeit pro Entfernungseinheit. Im Jahr 2009 beträgt die beste Schätzung, die von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) genehmigt wurde:
Lichtzeit pro Entfernungseinheit: 499,004783836(10) s c = 0,00200398880410(4) AU/s c = 173,144632674(3) AU/Tag.
Die relative Unsicherheit bei diesen Messungen beträgt 0,02 Teile pro Milliarde (2×10-11), was der Unsicherheit bei erdgebundenen Längenmessungen durch Interferometrie entspricht. Da das Meter als die vom Licht in einem bestimmten Zeitintervall zurückgelegte Länge definiert ist, kann die Messung der Lichtzeit für eine Entfernungseinheit auch als Messung der Länge einer AE in Metern interpretiert werden. Der Meter wird als Einheit der Eigenlänge betrachtet, während die AE oft als Einheit der beobachteten Länge in einem bestimmten Bezugsrahmen verwendet wird.