ライトイヤー：本当に誤解してるよ！

光年とはいったい何でしょうか？

光年は「年」を含んでいるため、距離の単位として、簡単に時間の単位として考えることができます。ネットユーザーの中には、光年は光が1年間で移動するのにかかる時間だと信じている人さえいます。よく考えてみると、光年は光が1年間で移動する時間だと言うことは、「私の名前は張三です」と言うようなもので、張三の張と張三の三は一致しており、何の有用な情報も伝わりません。

実際、光年は長さの単位です。これは、光が真空中を1年間に移動する距離を表し、約9兆4600億キロメートルになります。この数字についてはあまり意味がわからないかもしれませんが、以下の説明を読めば、より深く理解できるはずです。

車の速度が時速 120 km の場合、1 光年の距離を移動するには約 900 万年かかります。飛行機に乗る場合、飛行機の速度が時速 1,000 キロメートルであると仮定すると、この旅を完了するには 100 万年以上かかります。

長さの単位として光年を使用するのはなぜですか?

真空中の光の速度は一定なので、光が真空中を1年間に移動する距離も一定です。したがって、光年は近似値ではなく、定義された正確な値です。長さの単位として、これは重要です。

光年は非常に長い間存在します。 1838 年、ドイツの天文学者フリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセル (物理学や工学でよく使われるベッセル関数は彼にちなんで名付けられました) が、天文学的な測定において初めて「光年」という用語を使用しました。その後、他の天文学者たちもこの単位が天体間の距離を測定するのに非常に便利であることに気づき、徐々に普及していきました。

光年に似た単位には光分と光秒があり、それぞれ 1 分間または 1 秒間に光が移動する距離を表します。つまり、光年と同様に、長さの単位です。

光年、光分、光秒はすべて距離の単位です。

(画像出典: MathsIsFun)

上の図に示すように、月から地球までの距離は1.28光秒、つまり約384,000キロメートルです。太陽から地球までの距離は8.2光分、つまり約1億4800万キロメートルです。私たちの天の川銀河の直径は約10万光年です。 10万光年とはどういう意味ですか?現在、人工物として最も速い記録は、NASA が開発したパーカー・ソーラー・プローブによって達成された秒速 200 キロメートルです。この速度で進むと、最も速い人工物体が天の川を横断するのに約 1 億 5000 万年かかることになります。これは、1万年にも満たない人類の文明の歴史よりもはるかに長いものです。

天の川銀河の直径は約10万光年です。写真の太陽は太陽の位置を表しています。

(画像提供: カリフォルニア工科大学)

ライトイヤーはなぜいつも「誤解」されるのでしょうか?

光が真空中を1秒間に移動する距離は約30万キロメートルで、これは地球の赤道を4周半する距離に相当します。したがって、通常、距離について話すときに光年という単位を使用することはほとんどありません。一部の文学作品では、非常に長い距離を描写する際に誇張する目的で「光年」という言葉が使用されることがあります。

この長さの単位は非常に大きいため、通常は天文学でのみ使用されます。戦闘機の速度を測るときにマッハをよく使いますが、自動車の速度を表すときにマッハは使いません。普通の自動車の速度は時速約 100 キロメートル、つまりマッハ 0.1 程度だからです。たとえば、質量の単位はトンです。通常、人の体重を表すのに「トン」は使いません。成人男性の体重は約 75 kg だと言うでしょうが、成人男性の体重が 0.075 トンだと言う人はいないでしょう。蚊を殺すのに高射砲を使う人はいないと思います!

次に誰かが「1 光年はどれくらい長いですか」と尋ねたら、きっぱりとこう答えてください。「光年は測定できません!」これは光が真空中を1年間に移動する距離で、およそ9兆4600億キロメートルです。

結論

つまり、この単位について混乱しないためには、この単位の定義と目的を理解して、正しく使用することが重要です。将来、人類が本当に恒星間旅行を実現できるようになれば、光年は日常生活における距離の単位としてより一般的になり、その時には混乱することもそれほど容易ではなくなるだろうと私は信じています。

制作：中国科学普及協会

制作：スターチーム

プロデューサー: 中国科学博覧会