سال 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.

فیلم آموزش مقدماتی نجوم – نجوم باستان تا کیهان شناسی در فرادرس

کلیک کنید

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:
  • تلسکوپ جیمز وب چیست؟
  • همه عکس‌ های تلسکوپ جیمز وب

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:

• مجموعه آموزش‌های دروس فیزیک
• مجموعه آموزش‌های دروس ریاضی
• سیاهچاله چیست؟ -- به زبان ساده
• نسبیت عام -- به زبان ساده
• نظریه ریسمان — به زبان ساده