فرادرسسال نوری چیست؟ — به زبان ساده
احتمالا تاکنون در یک مستند علمی، اصطلاح سال نوری را شنیده باشید. برای نمونه عنوان می‌شود که نزدیکترین ستاره پس از خورشید، ۴/۵ سال نوری از زمین فاصله دارد. از این رو شاید این سوال برایتان مطرح شده باشد که سال نوری چه نوع واحدی محسوب می‌شود و ستاره‌شناسان چطور از این کمیت به منظور بیان فواصل بسیار زیاد استفاده می‌کنند؟ از این رو در این مطلب قصد داریم تا در مورد این واحد بحث کرده و موارد استفاده از آن را توضیح دهیم.
سال نوری
یک سال نوری بر خلاف اسمش نشان‌دهنده فاصله و نه زمان است. این مقدار در اصل فاصله‌ای است که پرتو نور در یکسال طی می‌کند. اندازه یک سال نوری، برابر با 6 تریلیون مایل یا 9.46 تریلیون کیلومتر است.
در هر مقیاسی، می‌توان از واحد‌های مختلفی برای نشان دادن فاصله دو جرم استفاده کرد. برای نمونه شما می‌توانید فاصله خودتان را تا فروشگاه مواد غذایی در قالب زمانی بیان کنید که برای رسیدن به آن، نیاز به رانندگی دارید. برای نمونه می‌گویید فاصله شما با فروشگاه ۱۵ دقیقه است.
اما توجه داشته باشید که تنها بیان کردن زمان نمی‌تواند نشان‌دهنده فاصله شما باشد؛ برای نمونه ۱۵ دقیقه پیاده‌روی یا ۱۵ دقیقه رانندگی دو مسافت مختلف را نتیجه می‌دهند. ستاره‌شناسان فاصله ستاره‌ها را در قالب زمانی بیان می‌کنند که نور نیاز دارد تا به آن برسد. به عنوان مثال، نزدیکترین ستاره به خورشید ما، پروکسیما سانتاوری است که فاصله آن برابر با 4.2 سال نوری تخمین زده شده است.
یک سال نوری چقدر است؟
بر خلاف سرعت ماشین که وابسته به میزان گاز دادن شما است، سرعت نور در سراسر جهان ثابت است (در خلاء) و با دقتی بالا، اندازه آن تعیین شده است. نور در خلاء با سرعت 670،616،629 مایل در ساعت (1،079،252،849 کیلومتر در ساعت) حرکت می‌کند. برای پیدا کردن فاصله یک سال نوری، باید این سرعت را در ساعات یک سال (8،766) ضرب کنید. در نتیجه می‌توان گفت که یک سال نوری، برابر با 5،878،625،370،000 مایل (9.۴۶ تریلیون کیلومتر) است. این عدد به صورت زیر بدست آمده است.
در نگاه اول، ممکن است این عدد بسیار بزرگ به نظر برسد، اما این عدد در مقیاس کیهانی، طولی بسیار اندک محسوب می‌شود.
- مطالب پیشنهادی برای مطالعه:
چرا از سال نوری استفاده می‌شود؟
استفاده از مایل یا کیلومتر برای بیان فاصله در ابعاد نجومی، بسیار ناکارآمد و غیر‌عملی است. برای نمونه در محدوده کیهانی، نزدیکترین منطقه شکل‌گیری ستاره به ما، سحابی شکارچی است که فاصله آن در حدود 7،861،000،000،000،000 مایل است. اما همین فاصله را می‌توان در مقیاس سال نوری، برابر با 1،300 سال نوری بیان کرد. جالب است بدانید که مرکز کهکشان ما حدود 27000 سال نوری با منظومه شمسی فاصله دارد. نزدیکترین کهکشان مارپیچی به ما نیز کهکشان بانوی در زنجیر (آندرومدا) است که فاصله آن حدود 2.5 میلیون سال نوری است. دورترین کهکشان‌ها نسبت به راه شیری میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند.
اندازه‌گیری در مقیاس سال نوری نیز این امکان را فراهم می‌کند تا اخترشناسان زمان دیدن یک جرم کیهانی را تعیین کنند. به‌طور دقیق‌تر می‌توان گفت از آنجا که نور مدت زمانی را برای رسیدن به چشمان ما در سفر است از این رو تمامی اجرامی که در آسمان دیده می‌شوند، مربوط به گذشته هستند. به عبارت دیگر، هنگامی که جرمی را می‌بینید که در یک سال نوری از زمین فاصله دارد تصویر مشاهده شده مربوط به یک سال پیشِ آن جرم است (در حقیقت شما در حال مشاهده گذشته جسم مذکور هستید). برای نمونه تصویری که از کهکشان آندرومدا گرفته می‌شود مربوط به 2.5 میلیون سال پیش است. فاصله دورترین جرمی که می‌توانیم ببینیم، پس‌زمینه مایکروویو کیهانی است که زمان آن به پس از انفجار بزرگ بازمی‌گردد که 13.8 میلیارد سال پیش رخ داده است.
جایگزین‌های سال نوری
مانند سال، سال نوری نیز می‌تواند به واحد‌های کوچکتری هم‌چون ساعت نوری، دقیقه نوری یا ثانیه نوری تقسیم شود. به عنوان مثال، خورشید بیش از 8 دقیقه نوری از زمین فاصله دارد و این در حالی است که ماه در فاصله‌ای حدود یک ثانیه نوری از زمین قرار دارد. دانشمندان از این بیان‌ها به منظور برقراری ارتباط با ماهواره‌ها یا کاوشگر‌ها استفاده می‌کنند. برای نمونه با توجه به سرعت محدود نور، بیش از 20 دقیقه طول می‌کشد تا یک سیگنال به مریخ‌نورد کنجکاوی برسد.
در صورتی که مطلب فوق برای شما مفید بوده است، آموزش‌های زیر نیز به شما پیشنهاد می‌شوند:
خیلی جالب بود استفاده بردیم
سلام
تشکر از گرداورنده مطالب من سوالی که در این زمینه دارم اینه وقتی میگن سرعت نور رو محاسبه کردن ودر خلا با سرعت یکسان حرکت میکنه .آیا نور خورشید رو ملاک قرار دادن یا اینکه کل نورهای ساطع شده از تمامی ستاره هارو ملاک قرار دادن چه بسا که کیفیت نور سایر ستاره ها با نور خورشید متفاوت باشه و تو سرعت اونها تاثیر داشته باشه مثلا با سرعت کم تر یا بیشتری حرکت کنن .
با سلام،
نور مستقل از منبع آن همواره با سرعت یکسانی حرکت می‌کند،
با تشکر از همراهی شما با مجله فرادرس
درود بر شما مطالب مفید بود.برقرار.شاد باشید 🌹
درود بر شما خیلی مطالب مفید و البته جذاب ممنون و متشکر از زحمات شما
بیشترتوضیح بده
کمیت سال نوری چیه؟
سلام و روز شما به خیر؛
همان طور که در مطلب نیز اشاره شده است، سال نوری به کمیت فاصله ارتباط پیدا می‌کند.
از همراهی شما با فرادرس خرسندیم.
واقعاآموزنده و مفید بود ارزش این مطالب آموزنده دراین بودکه به زبان ساده گفته شده بود همین امرباعث میشه که هرکسی باهرسطح معلومات براحتی متوجه بشه
۲۰دقیقه نیست
کاوشگر استقامت عکس ارسال شده رو تو هفت دقیقه فرستاد یعنی سیگنال هفت دقیقه طول می‌کشه تا به زمین برسه نه ۲۰دقیقه
سلام
طبق مطالب سرعت نور در خلا ودر کل کیهان یکسان درنظر گرفته شده .ومثال هایی هم برای درک بهتر ما مثلا فاصله زمین وماه یک و۴ثانیه نوری وفاصله خورشید از زمین ۸دقیقه نوری آورده شده .اما یک نکته مهم که هیچ جا بهش اشاره نشده ومیتونه محاسبات بهم بزنه جاذبه اجسام پرجرم وفوق العاده چگال هستش که میتونن باعث خمش فضا زمان بشن ونور روهم خم کنن و روی اون سرعت ۳۰۰هزار کیلومترش تاثیر بزارن مثلا نوری که دقیق مماس با افق رویداد یک سیاه چاه درحال طی مسیر هستش تحت تاثیر اون قرارمیگیره حالا تصور کنید که حتی از افق رویداد هم رد شده ووارد سیاه چاله بشه که در اون صورتدیگه بازگشتی براش نیست که اون محل بحث ما نیست بحث مهم وسوال من هم نوری هست که مماس افق رویداد حرکت کرده.ودورترین شیئی ازما که نور از خودش ساطع کرده وما اون رو میبینیم حدودا ۱۳میلیارد سال نوری ازما فاصله براش تخمین زده شده .الان شاید این نور تحت تاًثیر چندین نوع سیاه چاله قرار گرفته باشه ودر سرعتش تاثیر گزاشته وکم یا زیاد شده باشه .با در نظر گرفتن نسبیت خاص انشتین وترکیب فضا زمان یا همون اسپیس ایکس
سلام و روز شما به خیر؛
در توضیحات مربوط به کاوشگر «استقامت» و MARS 2020 در وبسایت ناسا مدت زمان ارسال سیگنال از مریخ نورد MARS 2020 به زمین 5-20 دقیقه تخمین زده شده که مقدار آن بستگی به مکان سیاره دارد. در متن مورد نظر شما در مورد مریخ نورد Curiosity یا کنجکاوی صحبت شده است که طبق داده‌های مربوط به این مریخ نورد مدت زمان ارسال سیگنال از این مریخ نورد 20 دقیقه است. دقت کنید علاوه بر سرعت نور که در این مطلب به آن اشاره شده است قدرت و اندازه آنتن نیز در ارسال و دریافت سیگنال موثر خواهد بود.
از اینکه با مجله فرادرس همراه هستید خرسندیم.
باسلام .فاصله زمین تا خورشید ۸ دقیقه نوری است یعنی برای زمان ما چقدر میش ؟
یعنی ۱۵۰میلیون کیلومتر
سلام محمد حسن اکرمی هستم
فارغ التحصیل رشته جغرافیا از دانشگاه تعلیم و تربیه کابل
تشکر از معلومات شما خیلی مفید بود استفاده کردم
با سلام و روز به خیر؛
سال نوری همان طور که در مطلب گفت شده است یک کمیت برای اندازه‌گیری فاصله است. یک دقیقه نوری مسافتی است که نور می‌تواند در یک دقیقه طی کند و برابر با $$1.8 \times 10^{7}$$ کیلومتر است. بدین ترتیب فاصله زمین تا خورشید 8 برابر این مقدار است. با توجه به سرعت نور و فاصله زمین و خورشید نیز 8 دقیقه طول می‌کشد تا نور از خورشید به زمین برسد.
از اینکه با مجله فرادرس همراه هستید خرسندیم.
خلیلی ممنون
من حساب کردم فاصله زمین تا خورشید ۱۴۴ میلیون کیلومتر هست. امیدوارم درست حساب کرده باشم😊😊