I.

プロローグ

光がつたわる速度。光速ともいう。真空中の光速度cはc = 2.99792458 × 10⁸m/sと定義されている。これは光だけでなく、ガンマ線やX線、紫外線、赤外線をはじめすべての電磁波が真空中をつたわる速度で、物理学におけるもっとも基礎的な定数のひとつである。ドイツ生まれのアメリカの物理学者、アインシュタインの相対性理論は、真空中をつたわる光速度がすべての観測者に対してかわらないということをもとにされている。光が有限の速度をもつことはギリシャの昔から予想されていた。ちなみに物質中の光速度は、真空中の光速度cより、かならず小さい。

II.

光速度の測定

実際に光速度が測定されたのは1675年で、デンマークの天文学者レーマーが木星の衛星の食周期の変化を観測し、c = 2.984 × 10⁸m/sをえた。1727年には、イギリスの天文学者ブラッドリーが地球の公転による恒星の位置のずれ(光行差)を利用して、c = 2.982 × 10⁸m/sをえた。

地上ではじめて光速度をはかったのはフランスの物理学者アルマン・フィゾーで、歯車法により1849年にc = 3.13 × 10⁸m/sをえた。同じくフランスの物理学者フーコーも回転鏡法を発明し、50年に光の往復時間を測定して光速度をもとめている。精密な測定は1926年にアメリカの物理学者マイケルソンが八角柱の回転鏡を高速回転させることによって、c = 2.99796 × 10⁸m/sの値をえた。

→物理学の「光」