Гэрлийн хурд нь физикийн үндсэн тогтмол хэмжигдэхүүн бөгөөд орчлон ертөнц дэх бүх энерги, бодис, мэдээлэл тархах хамгийн дээд хурдыг илэрхийлдэг. Энэ нь гэрэл, физик, цахилгаан соронзон цацраг зэрэг янз бүрийн салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэрлийн хурдыг 'c' гэж тэмдэглэсэн бөгөөд вакуум дахь секундэд ойролцоогоор 299,792,458 метр (м/с)-тэй тэнцүү байна.
Гэрэл бол хүний нүдэнд харагдах цахилгаан соронзон цацрагийн нэг хэлбэр юм. Гэсэн хэдий ч цахилгаан соронзон цацраг нь богино гамма туяа, урт радио долгион хүртэл өргөн хүрээний долгионы уртыг хамардаг. Гэрэл нь долгион болон бөөмсийн хоёрдмол шинж чанарыг харуулдаг учраас давтагдашгүй. Энэхүү хоёрдмол шинж чанар нь гэрлийг орон зайн вакуумаар ямар ч орчингүйгээр дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд үүнийг тархахад материаллаг орчин шаарддаг бусад төрлийн долгионоос ялгадаг.
Ажиглагчийн хөдөлгөөнөөс үл хамааран гэрлийн хурдны тогтмол байдал нь Альберт Эйнштейний харьцангуйн тусгай онолыг хөгжүүлэхэд хүргэсэн 20-р зууны шинэ нээлтүүдийн нэг байв. Энэ онолоор бол физикийн хуулиуд нь хурдатгалгүй бүх ажиглагчдад адилхан бөгөөд вакуум дахь гэрлийн хурд нь ажиглагч ямар хурдаар явахаас үл хамааран ижил байдаг. Энэ зарчим нь орон зай, цаг хугацаа нь огторгуйн цаг гэж нэрлэгддэг нэг тасралтгүй зүйлд холбогддог бөгөөд хөдөлгөөнд байгаа биетүүд амарч буй биетүүдтэй харьцуулахад цаг хугацааг өөрөөр мэдэрдэг гэдгийг ойлгоход хүргэсэн.
Олон зууны туршид гэрлийн хурдыг улам бүр нарийвчлалтайгаар хэмжих янз бүрийн туршилтууд хийгдсэн. Хамгийн анхны амжилттай оролдлогуудын нэгийг Оле Ромер 1676 онд Бархасбадийн дагуул Иогийн хөдөлгөөнийг ажиглаж, гэрлийн хурдыг тооцоолжээ. Өөр нэг анхаарал татахуйц аргыг 19-р зууны сүүл, 20-р зууны эхээр Альберт А.Мишельсон эргэдэг толины системийг ашиглан зохион бүтээжээ. Мишельсоны туршилтууд нь нэлээд нарийвчлалтай байсан бөгөөд орчин үеийн хэмжилтийн үндэс суурийг тавьсан бөгөөд үүнд ихэвчлэн лазер интерферометр гэх мэт маш нарийн техникүүд багтдаг.
Гэрлийн хурдны тогтмол байдал нь бидний орчлон ертөнцийн талаарх ойлголтод гүн гүнзгий нөлөө үзүүлдэг. Энэ нь мэдээлэл дамжуулах, объектын хөдөлгөөний бүх нийтийн хурдны хязгаарыг тогтоодог. Энэ хязгаар нь харьцангуйн тусгай онолоор урьдчилан таамагласан цаг хугацааны тэлэлт, уртын агшилт зэрэг үр дагаварт хүргэдэг. Жишээлбэл, сансрын аялагч гэрлийн хурд руу ойртох тусам дэлхий дээр үлдсэн хэн нэгэнтэй харьцуулахад тэдний цаг хугацаа бага байх болно. Энэ үзэгдэл нь гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтайгаар хөдөлж буй бөөмсийн задралыг ажиглах зэрэг туршилтаар батлагдсан.
Орчин үеийн технологид гэрлийн хурд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, дэлхийн байршил тогтоох систем (GPS) нь байршлыг нарийн тооцоолохын тулд гэрлийн хязгаарлагдмал хурдыг тооцох шаардлагатай. Харилцаа холбооны хувьд шилэн кабелийн гэрлийн хурд нь байршлын хооронд өгөгдөл дамжуулах хурдыг хязгаарладаг. Цаашилбал, гэрлийн зан байдал, түүний хурдыг ойлгох нь квант тооцоолол, харилцаа холбоо зэрэг шинэ технологийг хөгжүүлэхэд маш чухал юм.
Вакуум орчинд гэрлийн хурд тогтмол байхад агаар, ус, шил гэх мэт ямар ч орчинд дамжин өнгөрөхдөө хурд нь удааширдаг. Хурдны энэ бууралт нь орчны хугарлын илтгэгч \(n\) -ээс хамаардаг бөгөөд үүнийг \(n = \frac{c}{v}\) гэж тодорхойлсон бөгөөд \(v\) нь орчин дахь гэрлийн хурд юм. Энэ үзэгдэл нь линз, призм болон бусад оптик төхөөрөмжүүдэд ашиглагддаг зан үйлийг нэг орчноос нөгөөд шилжихэд гэрэл яагаад нугалж, хугардгийг тайлбарладаг.
Физикийн хамгийн сонирхолтой асуултуудын нэг бол гэрлийн хурдыг давах боломжтой эсэх юм. Одоогийн физикийн онолууд, ялангуяа харьцангуйн тусгай онолын дагуу үүнийг хийх нь хязгааргүй эрчим хүч шаарддаг тул масстай аливаа объектыг бараг боломжгүй болгодог. Гэсэн хэдий ч квант механик болон онолын физикийн "тэнүүлэг хөтчүүд" гэсэн ойлголт зэрэг салбаруудын судалгаа нь энэхүү бүх нийтийн хурдны хязгаарыг давах боломжийг судалж байгаа боловч практик арга хараахан олдоогүй байна.
Гэрлийн хурд нь физикийн үндсэн хуулиас эхлээд орчин үеийн технологийн дизайн хүртэл бүх зүйлд нөлөөлдөг бидний ертөнцийн талаарх ойлголтын тулгын чулуу юм. Бүх ажиглагчдын дунд түүний тогтмол байдал харьцангуйн онолын үндэс суурийг тавьсан нь бидний орон зай, цаг хугацаа, таталцлын талаарх ойлголтыг өөрчилсөн юм. Гэрлийн хурд нь бүх нийтийн хурдны хязгаарын үүрэг гүйцэтгэдэг хэдий ч эрдэмтэд, инженерүүдийг бидний ойлголт, технологийн хязгаарыг судлах урам зоригийг өгсөөр байна.
