سرعت نور در خلأ یک ثابت جهانی و دقیقاً برابر با ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه است. علت دقت این است که تعریف متر براساس سرعت نور و تعریف ثانیه بنا شدهاست.
این کمیت را در فیزیک و دیگر علوم با حرف c نشان میدهند. در محاسبات عادی که دقت زیادی مورد نیاز نیست، سرعت نور را برابر با ۳۰۰٬۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه (۳×۱۰۸ متر بر ثانیه) در نظر میگیرند. مقدار آن تقریباً برابر با ۱۸۶٬۲۸۲ مایل بر ثانیه است. سرعت نور بیشینه سرعتی است که انرژی، ماده و اطلاعات در جهان میتواند مسافرت کند. این سرعت همچنان سرعت تمام ذرات بدون جرم و میدانهای فیزیکی — شامل تابش الکترومغناطیسی که نور نیز جزو آن میشود — نیز هست. ذراتی که ذکر شد سرعتشان مستقل چارچوب مرجع است که گسترش این اصل به نسبیت خاص میانجامد. همچنین این سرعت در فرمول مشهور همارزی جرم و انرژی یعنی E = mc2 ظاهر میشود.
سرعت نور در اجسام شفاف کمتر از سرعت نور در خلأ است. سرعت نور در خلأ تقسیم بر سرعت نور در آن ماده شفاف (مانند شیشه یا هوا) به عددی بزرگتر از یک میانجامد که به آن ضریب شکست (با نماد n نشان میدهند) میگویند و در فرمولهای نور هندسی کاربرد دارد. برای مثال ضریب شکست نور مرئی برای شیشه معمولی حدود ۱٫۵ است و بدین معنی است که سرعت نور در شیشه، c / ۱٫۵ ≈ ۲۰۰٬۰۰۰ km/s است. ضریب شکست نور برای هوا ۱٫۰۰۰۳ (1.0003) است که نشان میدهد نور در هوا حدود ۹۰ km/s کندتر از c حرکت میکند.
برای بسیاری از کاربردها،نور و دیگر امواج الکترومغناطیسی بدون تاخیر جابجا میشوند اما برای فواصل زیاد و اندازهگیریهایی بسیار حساس، سرعت محدود نور اثرات ملموسی دارد. در ارتباطات با کاوشگران فضایی دور ممکن است بین دقایق تا ساعتها طول بکشید تا یک پیام از زمین به کاوشگر برسید یا برگردد. نور ستارگان از سالهای بسیار گذشته به زمین میرسد که اجازه میدهد تاریخچه جهان را با بررسی اجسام دور مطالعه کرد. سرعت محدود نور همچنین نظریات حد سرعت رایانه را نیز محدود میکند برای اینکه اطلاعاتی که داخل یک کامپیوتر از یک پردازنده به پردازنده دیگر منتقل میشود سرعت محدودی خواهد شد.
نخستین بار گالیلئو گالیله سرعت نور را اندازه گرفت. اما مقداری که او به دست آورد بسیار متفاوتتر از مقدار واقعی بود. بعدها ستارهشناس دانمارکی اوله رومر به کمک گرفتهای مشتری سرعت نور را تا حد دقیقی اندازه گرفت.
نقش بنیادی در فیزیک
سرعت نور مستقل از سرعت ناظر و منبع است.این ثبات سرعت نور در سال ۱۹۰۵ توسط آلبرت انیشتین بیان شد.که توسط آزمایشهای بسیاری صحت آن تائید شدهاست. اگرچه در اول مهرماه ۱۳۹۰ محققان مرکز تحقیقاتی سرن اعلام کردند که حرکت ذرات بنیادی نوترینو با سرعتی بالاتر از سرعت نور را مشاهده کردهاند. اما پس از مدت کوتاهی مشخص شد این تضاد به دلیل خطا در آزمایش بودهاست.
سرعت نور به عنوان حد بالای سرعت
بنابر نسبیت خاص، انرژی یک جسم با سرعت v و جرم سکون m با γmc2 بدست میآید که در آن γ فاکتور لورنتز است. هنگامی که سرعت برابر صفر است فاکتور لورنتز برابر یک بوده و انرژی جسم برابر با E = mc2 است که همان همارزی جرم و انرژی است. اما هنگامی که سرعت جسم به سرعت نور نزدیک میشود این مقدار به سمت بینهایت میرود بنابرین برای رساندن سرعت جسمی که جرم غیرصفر دارد به سرعت نور؛ نیاز به بینهایت انرژی است. به همین دلیل سرعت نور، حد بالای سرعت در طبیعت است. این موضوع در تعداد زیادی پژوهش و آزمایش به اثبات رسیدهاست.
"با اینکه نور بالاترین سرعت در جهان هستی دارد و حد سرعت نهایی میباشد در مقیاس کیهانی بسیار ناچیز میباشد بدینگونه که کهکشان ها و ستارگانی شناخته شده داریم که نور آنها میلیون ها و میلیاردها سال طول میکشد تا به ما برسد."
