Işık Hızı Nasıl Bulundu?

17. yüzyılın başlarında birçok insan ışık hızının sonsuz olduğuna inanıyordu.

İtalyan fizikçi Galileo Galilei ise aynı fikirde değildi. Galileo, 1638 yılında fenerler yardımıyla basit bir deney yaptı. Kendisi ve bir arkadaşı, eline birer fener alarak birbirinden kilometrelerce uzaklaştı. Biri fenerle işaret verdiği anda diğeri de ona işaret verdi. Galileo, iki ışık arasındaki mesafeyi zamana böldü ve ışık hızının ses hızından en az 10 kat daha fazla olduğunu buldu. Deneydeki en büyük sorun, Galileo ve arkadaşının ışığı gördükten sonraki tepki süresini hesaplamak mümkün değildi. Yine de ışık hızı için bir sınır değer belirlenmişti.

1675 yılında Danimarkalı gökbilimci Ole Roemer, Jüpiter’in uydularını gözlemlerken, Jüpiter’in aylarının tutulma zamanlarının Jüpiter ve Dünya’nın göreceli konumlarına bağlı olduğunu fark etti. Dünya, Jüpiter’e yakın olduğunda uyduların yörüngeleri hızlanıyor gibi görünüyordu. Dünya, Jüpiter’den uzaklaştığında ise yavaşlıyor gibi görünüyordu. Bu değişimin ışığın seyahat etmesi için daha fazla zamana ihtiyaç duyması ile ilişkili olduğunu düşündü. Dünya yörüngesinin çapını kullanarak bazı hesaplamalar yaptı ve ışığın 300.000 km/s hızla gittiği sonucuna ulaştı.

1728’de İngiliz fizikçi James Bradley, ışık hızını hesaplamak için yıldız sapmalarını (Dünya’nın güneş etrafındaki hareketine bağlı olarak yıldızların görünen konumunun değişmesi) kullandı. Yıldız sapması, dünyanın güneş merkezli yörüngede döndüğü hızın ışık hızına oranıdır. Dünyanın güneş etrafındaki hızı biliniyordu ve yıldızların sapma açısı ölçülebiliyordu. Bu sayede ışığın boşluktaki hızı 301.000 km/s olarak hesaplandı.

1849’da Fransız fizikçi Hippolyte Fizeau, hızla dönen dişli çarkın dişlerinin arasına bir ışık tuttu. Yaklaşık olarak 8 km uzaklıktaki bir ayna, gelen ışığı dişlinin dişleri arasındaki aynı boşluktan geri yansıttı. Çark, saniyede yüzlerce kez dönüyordu. Fizeau, çarkın hızını değiştirerek ışığın bir boşluktan karşıya geçip aynı boşluktan geri dönmesi için çarkın hangi hızda dönmesi gerektiğini bulmaya çalıştı. Işığın ne kadar uzağa gittiğini ve artık bunun ne kadar zaman aldığını biliyordu. Fizeau, mesafeyi zamana böldü ve ışık hızını 313.300 km/s olarak ölçtü.

1862’de bir başka Fransız fizikçi Leon Foucault, Fizeau’ya benzer bir yöntem kullandı. Foucault, dönen bir aynaya ışık tuttu ve bu ışığın uzaktaki sabit aynaya çarparak dönen aynaya geri dönmesini bekledi. İlk ayna sürekli olarak döndüğü için ışık ona ikinci kez çarptığında farklı bir açıyla yayıldı. Bu açıyı ölçerek ışığın hızını bulmak mümkündü. Fizeau, bu testi defalarca tekrarladıktan sonra ışığın 299.796 km/s hızla gittiğini belirledi.

Tarihler ilerledikçe ve teknoloji geliştikçe bilim adamları ışık hızını ölçmek için daha iyi yollar bulmayı başardı. 1983 yılı itibariyle ışık hızı 299.792,458 km/s (299.792.458 m/s) olarak kabul edildi.