تعد المسافة التي يقطعها الضوء في عام من بين وحدات القياس المستخدمة في الفيزياء ، وقد يطرح العديد من الطلاب عدة أسئلة حول مفهوم هذه المسافة ، واستخداماتها في مجالات العلوم وعلم الفلك ، وفي هذا المقال أ. سيتم تقديم دراسة مبسطة حول هذا المفهوم وكيفية حسابه.
سرعة الضوء
يعتمد تحديد المسافة التي يقطعها الضوء في السنة على سرعة الضوء ، ويبقى تعريف الضوء في الفيزياء مقسمًا بين الموجة ومجموعة الجسيمات ، بينما يراها البعض على أنها تيار من الجسيمات ، بينما يراها البعض الآخر على أنها إشعاع أو الموجة الكهرومغناطيسية ، وسرعتها من أهم الثوابت الفيزيائية ، والتي تعرف بأنها كمية مادية متفق عليها عالميًا في الطبيعة وثابتة بالنسبة للوقت ، وتقدر بـ 300 ألف كيلومتر / ثانية ، أي ما يعادل 18 مليون كيلومتر في الدقيقة ، وهي تسمى الدقيقة الضوئية.
المسافة التي يقطعها الضوء في عام
المسافة التي يقطعها الضوء في السنة تسمى السنة الضوئية ، وهي المسافة التي يقطعها ضوء الشمس أو ضوء النجوم في سنة واحدة للوصول إلى باقي الكواكب والمجرات ، ويتم استخدامها كوحدة قياس كبيرة جدًا. المسافات البعيدة مثل المسافات بين الكواكب والمجرات ، أي أنها وحدة الطول والمسافات في نظام الوحدات الفلكية ، والمسافة التي قطعها الضوء في سنة واحدة ، أو 365.25 يومًا في الفراغ ، تقدر بـ 9،460،730،472،580.8 كم ، أو ما يقرب من 9.46 × 1015 مترًا.
أمثلة على استخدام السنة الضوئية
ابتكر الفيزيائيون وعلماء الفلك طريقة علمية مبسطة لتسهيل القراءة وتقدير المسافات بين الكوكب والنجوم البعيدة جدًا ، وذلك بقياس المسافات بالسنوات الضوئية ، حيث تكون سرعة الضوء في الفراغ ثابتة دائمًا وتبلغ حوالي 300 ألف كيلومتر في الثانية ، لذا فالشمس تبعد 150 مليون كيلومتر عن الأرض ، أي أنها تبعد ثماني دقائق ، أي أن الضوء يستغرق ثماني دقائق ليخرج من الشمس ليصل إلى سطح الأرض.
هذا يعني أن الضوء الذي نراه على الأرض قادمًا من النجوم سيكون قد تركها منذ سنوات عديدة ، مما يعني أنه عندما نرى نجومًا بعيدة جدًا ، نراها كما كانت في الماضي ، ويتم استخدام مسافة الضوء هذه للقياس المسافات. على سبيل المثال ، تمتد مجرة درب التبانة على طول حوالي 150.000 سنة ضوئية. أقرب مجرة لنا هي مجرة أندروميدا ، التي تبعد حوالي 2.5 مليون سنة ضوئية.
المسافة التي يقطعها الضوء في عام واحدة تقاس بسرعة الضوء ، وقد أثبت العالم ألبرت أينشتاين أنه لا توجد سرعة في الطبيعة أكبر من هذه السرعة ، من خلال نظرية النسبية التي صاغها عام 1905 ، والسنة الضوئية في الفيزياء هي وحدة قياس المسافات الفلكية وليست وحدة زمنية.
إلى هنا وصلنا إلى نهاية هذا المقال ، الذي تحدثنا فيه عن المسافة التي يقطعها الضوء في عام ، وقمنا بإلقاء الضوء على سرعة الضوء ، وسردنا أمثلة على استخدام السنة الضوئية.