RømerEdit
Ole Christensen Rømer a folosit o măsurătoare astronomică pentru a face prima estimare cantitativă a vitezei luminii. Atunci când sunt măsurate de pe Pământ, perioadele lunilor care orbitează în jurul unei planete îndepărtate sunt mai scurte atunci când Pământul se apropie de planetă decât atunci când Pământul se îndepărtează de aceasta. Distanța parcursă de lumină de la o planetă (sau de la luna acesteia) până la Pământ este mai scurtă atunci când Pământul se află în punctul din orbita sa cel mai apropiat de planetă decât atunci când Pământul se află în cel mai îndepărtat punct al orbitei sale, diferența de distanță fiind diametrul orbitei Pământului în jurul Soarelui. Schimbarea observată în perioada orbitală a Lunii este, de fapt, diferența de timp în care lumina are nevoie pentru a parcurge o distanță mai scurtă sau mai lungă. Rømer a observat acest efect pentru Io, cea mai interioară lună a lui Jupiter, și a dedus că lumina are nevoie de 22 de minute pentru a traversa diametrul orbitei Pământului.
BradleyEdit
O altă metodă este folosirea aberației luminii, descoperită și explicată de James Bradley în secolul al XVIII-lea. Acest efect rezultă din adunarea vectorială a vitezei luminii care sosește de la o sursă îndepărtată (cum ar fi o stea) și a vitezei observatorului său (vezi diagrama din dreapta). Astfel, un observator în mișcare vede lumina venind dintr-o direcție ușor diferită și, în consecință, vede sursa într-o poziție decalată față de poziția sa inițială. Deoarece direcția vitezei Pământului se schimbă continuu pe măsură ce Pământul orbitează în jurul Soarelui, acest efect face ca poziția aparentă a stelelor să se deplaseze. Pornind de la diferența unghiulară a poziției stelelor, este posibilă exprimarea vitezei luminii în funcție de viteza Pământului în jurul Soarelui. Aceasta, împreună cu lungimea cunoscută a unui an, poate fi ușor convertită în timpul necesar pentru a călători de la Soare la Pământ. În 1729, Bradley a folosit această metodă pentru a calcula că lumina călătorește de 10 210 ori mai repede decât Pământul pe orbita sa (cifra modernă este de 10 066 de ori mai rapidă) sau, în mod echivalent, că lumina ar avea nevoie de 8 minute și 12 secunde pentru a călători de la Soare la Pământ.
ModernEdit
În zilele noastre, „timpul luminii pentru unitatea de distanță” – inversul lui c (1/c), exprimat în secunde pe unitate astronomică – este măsurat prin compararea timpului în care semnalele radio ajung la diferite nave spațiale din Sistemul Solar. Poziția navelor spațiale este calculată în funcție de efectele gravitaționale ale Soarelui și ale diferitelor planete. Prin combinarea mai multor astfel de măsurători, se obține cea mai bună valoare de potrivire a timpului de lumină pe unitate de distanță. Începând cu 2009, cea mai bună estimare, aprobată de Uniunea Astronomică Internațională (IAU), este:
timpul de lumină pentru unitatea de distanță: 499,004783836(10) s c = 0,00200398880410(4) UA/s c = 173,144632674(3) UA/zi.
Incertitudinea relativă a acestor măsurători este de 0,02 părți pe miliard (2×10-11), ca echivalent al incertitudinii în măsurătorile de lungime prin interferometrie efectuate pe Pământ. Deoarece metrul este definit ca fiind lungimea parcursă de lumină într-un anumit interval de timp, măsurarea timpului de lumină pentru unitatea de distanță poate fi interpretată, de asemenea, ca o măsurătoare a lungimii unei UA în metri. Metrul este considerat a fi o unitate de lungime proprie, în timp ce UA este adesea utilizată ca unitate de lungime observată într-un anumit cadru de referință.
.