RømerEdit
Ole Christensen Rømer utilizó una medición astronómica para hacer la primera estimación cuantitativa de la velocidad de la luz. Cuando se miden desde la Tierra, los periodos de las lunas que orbitan un planeta lejano son más cortos cuando la Tierra se acerca al planeta que cuando se aleja de él. La distancia recorrida por la luz desde el planeta (o su luna) hasta la Tierra es más corta cuando la Tierra está en el punto de su órbita más cercano a su planeta que cuando la Tierra está en el punto más lejano de su órbita, siendo la diferencia de distancia el diámetro de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. El cambio observado en el periodo orbital de la Luna es, en realidad, la diferencia en el tiempo que tarda la luz en atravesar la distancia más corta o más larga. Rømer observó este efecto en la luna más interna de Júpiter, Io, y dedujo que la luz tarda 22 minutos en atravesar el diámetro de la órbita de la Tierra.
BradleyEdit
Otro método es utilizar la aberración de la luz, descubierta y explicada por James Bradley en el siglo XVIII. Este efecto resulta de la suma vectorial de la velocidad de la luz que llega de una fuente lejana (como una estrella) y la velocidad de su observador (véase el diagrama de la derecha). Así, un observador en movimiento ve la luz procedente de una dirección ligeramente diferente y, en consecuencia, ve la fuente en una posición desplazada de su posición original. Como la dirección de la velocidad de la Tierra cambia continuamente a medida que ésta orbita alrededor del Sol, este efecto hace que la posición aparente de las estrellas se desplace. A partir de la diferencia angular en la posición de las estrellas, es posible expresar la velocidad de la luz en términos de la velocidad de la Tierra alrededor del Sol. Esto, con la duración conocida de un año, puede convertirse fácilmente en el tiempo necesario para viajar desde el Sol hasta la Tierra. En 1729, Bradley utilizó este método para deducir que la luz viajaba 10.210 veces más rápido que la Tierra en su órbita (la cifra moderna es 10.066 veces más rápida) o, de forma equivalente, que la luz tardaría 8 minutos y 12 segundos en viajar del Sol a la Tierra.
ModernEdit
En la actualidad, el «tiempo de la luz para la unidad de distancia» -el inverso de c (1/c), expresado en segundos por unidad astronómica- se mide comparando el tiempo que tardan las señales de radio en llegar a diferentes naves espaciales del Sistema Solar. La posición de las naves espaciales se calcula a partir de los efectos gravitatorios del Sol y de los distintos planetas. Combinando muchas de estas mediciones, se obtiene un valor de ajuste óptimo para el tiempo de luz por unidad de distancia. A partir de 2009, la mejor estimación, aprobada por la Unión Astronómica Internacional (UAI), es:
tiempo de luz por unidad de distancia: 499,004783836(10) s c = 0,00200398880410(4) UA/s c = 173,144632674(3) UA/día.
La incertidumbre relativa en estas mediciones es de 0,02 partes por billón (2×10-11), como equivalente a la incertidumbre en las mediciones terrestres de longitud por interferometría. Dado que el metro se define como la longitud recorrida por la luz en un determinado intervalo de tiempo, la medición del tiempo de la luz para la unidad de distancia también puede interpretarse como la medición de la longitud de un UA en metros. El metro se considera una unidad de longitud propia, mientras que la UA se suele utilizar como unidad de longitud observada en un marco de referencia determinado.