Bir odada lambayı yaktığımızda, odanın her köşesinin aynı anda aydınlandığını düşünürüz. Işığın kaynağından çıkıp gözümüze ulaşması için herhangi bir süre geçmiyormuş gibi görünür. Bu nedenle yüzyıllar boyunca pek çok düşünür, ışığın sonsuz bir hızla yayıldığına, yani bir yerden başka bir yere anında ulaştığına inandı. Ünlü Fransız filozof ve bilim insanı René Descartes da bu görüşü savunanlar arasındaydı. Işığın sonlu bir hıza sahip olup olmadığı sorusu, ancak dikkatli gözlemler ve yaratıcı deneylerle yanıtlanabildi.

Bu soruyu deneysel olarak sınamaya çalışan ilk kişilerden biri Galileo'ydu. Galileo, ellerinde kapaklı fenerler bulunan iki kişinin birbirinden birkaç kilometre uzaktaki tepelere yerleştirilmesini önerdi. Birinci kişi fenerinin kapağını açacak, ikinci kişi ışığı gördüğü anda kendi fenerinin kapağını açacaktı. Birinci kişi, kendi fenerini açması ile karşı tepeden gelen ışığı görmesi arasında geçen süreyi ölçecekti. Ancak bu deney sonuç vermedi. Işığın hızı o kadar yüksekti ki aradaki süre, insanların tepki verme süresi yanında fark edilemeyecek kadar kısaydı.

Işığın sonlu bir hıza sahip olduğunun ilk ikna edici kanıtı, beklenmedik bir yerden, Jüpiter'in uydularının gözlemlerinden geldi. On yedinci yüzyılda Danimarkalı gökbilimci Ole Rømer, Paris Gözlemevi'nde Jüpiter'in uydusu İo'nun tutulmalarını inceliyordu. İo, Jüpiter'in çevresindeki yörüngesinde düzenli aralıklarla gezegenin gölgesine girerek görünmez olur. Bu tutulmaların son derece düzenli bir takvime göre gerçekleşmesi bekleniyordu.

Rømer, tutulmaların zamanlamasında ilginç bir düzensizlik fark etti. Dünya yörüngesinde hareket ederken Jüpiter'e yaklaştığı dönemlerde tutulmalar beklenenden biraz önce, Jüpiter'den uzaklaştığı dönemlerde ise beklenenden biraz sonra gerçekleşiyordu. Rømer, bu farkın İo'nun hareketinden değil, ışığın Jüpiter'den Dünya'ya ulaşması için gereken sürenin değişmesinden kaynaklandığını öne sürdü. Dünya Jüpiter'den uzaktayken ışığın kat etmesi gereken yol daha uzundu ve tutulmanın görüntüsü bize daha geç ulaşıyordu.

Rømer'in gözlemleri, ışığın Dünya yörüngesinin çapını geçmesinin yaklaşık yirmi iki dakika sürdüğünü gösteriyordu. Bugün bu sürenin yaklaşık on altı dakika olduğu bilinmektedir. O dönemde Dünya ile Güneş arasındaki uzaklık da tam olarak bilinmediği için Rømer'in gözlemlerinden elde edilen hız değeri, gerçek değerden belirgin biçimde düşüktü. Yine de bu gözlemler, ışığın sonlu ve ölçülebilir bir hıza sahip olduğunu gösteren ilk güçlü kanıt oldu. Bu düşünce, başlangıçta bazı bilim insanları tarafından kuşkuyla karşılansa da zamanla kabul gördü.

Işığın hızını yeryüzünde ölçmek, on dokuzuncu yüzyılın ortasında mümkün oldu. 1849 yılında Fransız fizikçi Hippolyte Fizeau, ustaca tasarlanmış bir düzenek kullandı. Fizeau, kenarlarında çok sayıda diş bulunan bir çarkı hızla döndürdü ve bir ışık demetini bu dişlerin arasından geçirerek yaklaşık sekiz kilometre uzaktaki bir aynaya gönderdi. Aynadan yansıyan ışık, aynı çarkın dişleri arasından geri dönüyordu. Çark belirli bir hızla döndüğünde, geri dönen ışık bir boşluk yerine bir dişe çarpıyor ve görünmez oluyordu.

Fizeau, ışığın görünmez olduğu çark hızını ve ışığın kat ettiği mesafeyi kullanarak ışığın hızını hesapladı. Elde ettiği değer, bugün bilinen değere oldukça yakındı. Kısa süre sonra bir başka Fransız fizikçi, dönen aynalar kullanarak daha hassas ölçümler yaptı. Bu fizikçi ayrıca ışığın suda havaya göre daha yavaş hareket ettiğini de gösterdi. Bu bulgu, ışığın dalga doğasını destekleyen önemli bir kanıt olarak değerlendirildi.

On dokuzuncu yüzyılda bir başka önemli gelişme yaşandı. İskoç fizikçi James Clerk Maxwell, elektrik ve manyetizmayı açıklayan denklemlerini geliştirirken, bu denklemlerin uzayda belirli bir hızla yayılan elektromanyetik dalgaların varlığını öngördüğünü fark etti. Maxwell'in hesapladığı bu dalgaların hızı, ölçülen ışık hızına neredeyse tam olarak eşitti. Maxwell bu çarpıcı uyuma dayanarak ışığın bir elektromanyetik dalga olduğu sonucuna vardı. Bu keşif, fiziğin en büyük birleştirici başarılarından biri olarak kabul edilir.

Bugün ışığın boşluktaki hızı, saniyede yaklaşık üç yüz bin kilometre olarak bilinmektedir. Bu hız, evrenin temel sabitlerinden biridir. Einstein'ın görelilik kuramı, hiçbir maddi cismin ya da bilginin bu hızı aşamayacağını göstermiştir. Işığın hızı o kadar temel bir büyüklük olarak kabul edilir ki, 1983 yılından bu yana uzunluk birimi olan metre, ışığın boşlukta belirli bir sürede aldığı yol cinsinden tanımlanmaktadır.

Işığın sonlu bir hıza sahip olması, gökyüzüne baktığımızda aslında geçmişi gördüğümüz anlamına gelir. Ay'dan gelen ışık bize yaklaşık bir saniyede, Güneş'ten gelen ışık yaklaşık sekiz dakikada ulaşır. Uzak yıldızlardan ve galaksilerden gelen ışık ise milyonlarca, hatta milyarlarca yıl önce yola çıkmıştır. Bu nedenle gökbilimciler, uzaklara baktıkça evrenin geçmişine de bakmış olurlar.

Bir zamanlar sonsuz sanılan ışık hızının ölçülmesi, sabırlı gözlemlerin ve yaratıcı deneylerin, en zor soruları bile yanıtlayabileceğini gösteren etkileyici bir bilimsel yolculuktur.