СКО́РОСТЬ СВЕ́ТА

СКО́РОСТЬ СВЕ́ТА. В вакууме С. с. ($c$) – ско­рость рас­про­стра­не­ния лю­бых элек­тро­маг­нит­ных волн (в т. ч. све­то­вых); пре­дель­ная ско­рость рас­про­стра­не­ния лю­бых фи­зич. воз­дей­ст­вий; од­на из фун­да­мен­таль­ных фи­зич. по­сто­ян­ных. С. с. ин­ва­ри­ант­на при пе­ре­хо­де от од­ной сис­те­мы от­счё­та к дру­гой.

В среде С. с. ($c'$) за­ви­сит от по­ка­за­теля пре­лом­ле­ния $n$ сре­ды, раз­лич­но­го для раз­ных час­тот ν из­лу­че­ния (дис­пер­сия све­та) $c'(ν)=c/n(ν)$. Эта за­ви­си­мость при­во­дит к от­ли­чию груп­по­вой ско­ро­сти от фа­зо­вой ско­ро­сти, ко­то­рые для ва­куу­ма сов­па­да­ют. При экс­пе­рим. оп­ре­де­ле­нии С. с. все­гда из­ме­ря­ют груп­по­вую ско­рость (т. н. ско­рость сиг­на­ла, ско­рость пе­ре­да­чи энер­гии).

Впер­вые С. с. оп­ре­де­лил в 1675 О. Рёмер по из­ме­ре­нию про­ме­жут­ков вре­ме­ни ме­ж­ду за­тме­ния­ми спут­ни­ков Юпи­те­ра. В 1728 С. с. из­ме­рил Дж. Брад­лей на ос­но­ве на­блю­де­ний абер­ра­ции звёзд. В 19 в. из­ме­ре­ния С. с. про­во­ди­ли мн. учё­ные (см. Май­кель­со­на опыт, Фи­зо опыт, Фу­ко опыт). По­лу­чен­ное А. Май­кель­со­ном зна­че­ние С. с. бы­ло в то вре­мя са­мым точ­ным: $c$=299796±4 км/с. Эти из­ме­ре­ния до­пол­ни­тель­но под­твер­ди­ли вол­но­вую тео­рию све­та. Вы­пол­нен­ное Ж. Б. Л. Фу­ко в 1850 срав­не­ние С. с. од­ной и той же час­то­ты ν в во­де и в воз­ду­хе по­ка­за­ло, что С. с. в во­де $u=c/n(ν)$ в со­от­вет­ст­вии с пред­ска­за­ния­ми вол­но­вой тео­рии. Та­ким об­ра­зом бы­ла ус­та­нов­ле­на связь оп­ти­ки с тео­ри­ей элек­тро­маг­не­тиз­ма: ско­ро­сти све­та и элек­тро­маг­нит­ных волн сов­па­ли.

Совр. оп­ре­де­ле­ния С. с. на ос­но­ве мо­дер­ни­зи­ров. ме­то­да Фу­ко с ис­поль­зо­ва­ни­ем ла­зе­ра по­зво­ли­ли по­вы­сить точ­ность из­ме­ре­ний и по­лу­чить зна­че­ние $c$=299792,5±0,1 км/с. Кос­вен­ные ме­то­ды из­ме­ре­ния С. с., напр. оп­ре­де­ле­ние С. с. как ча­ст­но­го от де­ле­ния не­за­ви­симо най­ден­ных длин волн $λ$ и час­тот ато­мар­ных или мо­ле­ку­ляр­ных спек­траль­ных ли­ний, да­ют ещё бóльшую точ­ность. Так, в 1972 по це­зие­во­му стан­дар­ту час­то­ты бы­ла оп­ре­де­ле­на с точ­но­стью до 11-го зна­ка час­то­та из­лу­че­ния СН₄-ла­зе­ра, а по крип­то­но­во­му стан­дар­ту час­то­ты – его дли­на вол­ны (ок. 3,39 мкм), и в ре­зуль­та­те по­лу­че­но зна­че­ние $c$=299792456,2±0,8 м/с. Ме­ж­ду­нар. к-т по чис­лен­ным дан­ным для нау­ки и тех­ни­ки (CODATA) в 1973 при­нял ре­ше­ние счи­тать С. с. $c$=299792458 м/с. Эта ве­ли­чи­на дей­ст­ви­тель­на и на 2015.