Was ist die Lichtgeschwindigkeit?

Lichtgeschwindigkeit ist eine Naturkonstante und gibt an, wie schnell sich das Licht im leeren Raum (Vakuum) ausbreitet. Sie wird üblicherweise mit dem Buchstaben \(c\) abgekürzt und hat den folgenden exakten Wert im Vakuum:

Beim Rechnen mit der Lichtgeschwindigkeit wird ihr Wert meistens aufgerundet und kompakt notiert: \( c = 3\cdot 10^8 \, \frac{\mathrm{m}}{\mathrm{s}} \).

Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist eine Naturkonstante (d.h. unveränderlich) und ist die maximale Geschwindigkeit in unserem Universum. Nur das Licht kann den Geschwindigkeitswert in Gleichung 1 erreichen. Mit den Interferometer-Experimenten (z.B. mit Michaelson-Morley-Experiment) lässt sich die Annahme von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit bestätigen.

Das Licht ist eine elektromagnetische Welle, mit einer bestimmten Wellenlänge. Auch alle anderen elektromagnetischen Wellen, wie zum Beispiel Radiowellen, Infrarotstrahlung, Gamma-Strahlung, breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus.

Die Lichtgeschwindigkeit wird dazu benutzt, um zu definieren, wie groß "1 Meter" ist. Ein Meter ist nämlich die Strecke, die das Licht innerhalb von ungefähr 3.333... Nanosekunden zurücklegt:

Die Unveränderlichkeit (Konstanz) der Lichtgeschwindigkeit wird in der speziellen Relativitätstheorie dazu benutzt, um herzuleiten, dass die Zeit verlangsamt und der Raum gestaucht werden kann. Die beiden Effekte werden jeweils Zeitdilatation und Längenkontraktion genannt.