299792,458 Kilometer in der Sekunde

Der dänische Astronom Ole Römer bewies als erster, daß sich das Licht mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet. Römer beobachtete zwischen 1671 und 1676 den Jupiter-Mond Io. Er bestimmte die Zeitpunkte, zu denen Io hinter dem Planeten verschwand und wieder erschien und berechnete daraus die Umlaufdauer.

Zu seiner Überraschung stellte Römer fest, daß die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schatteneintritten im Lauf des Jahres um eine Viertelstunde schwankte. Der Grund: Nähert sich die Erde bei ihrem Umlauf um die Sonne dem Jupiter, legt das Licht einen immer kürzeren Weg zurück, entfernt sie sich, wird die Distanz wieder länger. Aus der Bahngeschwindigkeit der Erde berechnete Römer die Lichtgeschwindigkeit zu 214000 Kilometer pro Sekunde. Römers Ergebnis fand rasche Verbreitung und wurde von den meisten Forschern akzeptiert. Es dauerte mehr als 150 Jahre, bis sich Physiker wieder für die Lichtgeschwindigkeit interessierten. 1849 gelang es dem französischen Physiker Armand Hippolyte Fizeau erstmals, sie in einem physikalischen Experiment zu messen.

1927 unternahm der Amerikaner Albert Michelson einen neuen Versuch: Er installierte einen rotierenden Spiegel auf dem Mount Wilson in Kalifornien und ließ den Lichtstrahl zum 35 Kilometer entfernten Mount San Antonio laufen, wo ein feststehender Spiegel stand. Die Distanz hatte der US Coast and Geodetic Survey zuvor auf wenige Zentimeter genau vermessen. Die Rotationsgeschwindigkeit des Spiegels bestimmte Michelson mit einer aufwendigen stroboskopischen Methode. Schließlich veröffentlichte er einen Wert von 299796 Kilometer pro Sekunde, der lange Zeit das Standardmaß blieb.

In aufwendigen Versuchsaufbauten mit Lasern und Atomuhren wurde die Lichtgeschwindigkeit immer genauer bestimmt – 1973 sogar auf einen Meter pro Sekunde exakt. Seither gab es keine neuen Experimente mehr. 1983 beschloß die Generalkonferenz für Maße und Gewichte, das Meter auf Basis der Lichtgeschwindigkeit festzuschreiben. Die Konferenz einigte sich auf 299792458 Meter pro Sekunde und definierte ein Meter als die Strecke, die ein Lichtstrahl in einer 299792458stel Sekunde zurücklegt. Damit ist die Lichtgeschwindigkeit endgültig zur zentralen physikalischen Größe geworden: Nach Einsteins Relativitätstheorie, in der sie die Geschwindigkeitsgrenze für Materie- und Informationsaustausch ist und Materie (m) mit Energie (E) über die berühmte „Schicksalsformel“ E=mc ² verknüpft, ist sie nun auch der Maßstab für die physikalische Basiseinheit „Meter“.