ما هي السنة الضوئية يستمع الكثير من الطلاب مصطلح السنة الضوئية، ويتعجبون ويبدأو في التسائل عن ماهيتها، وسوف نقوم اليوم من خلال موقع زيادة بمعرفة ما هي السنة الضوئية، وما الفرق بينها وبين السنة العادية.
ما هي السنة الضوئية
تسمى السنة الضوئية بالإنجليزية Light year، وهي عبارة عن وحدة قياس يتم استخدامها لقياس المسافات البعيدة جدًا والمسافات الضخمة، مثل قياس المسافة بين الأرض والنجوم، حيث يتم قياس هذه المسافة بالسنة الضوئية، كما تعرف السنة الضوئية بأنها المسافة التي تقطع في سنة واحدة من الضوء.
الفرق بين السنة الضوئية والسنة العادية
مما لا شك فيه أن هناك الكثير لا يعرف الفرق بين السنة الضوئية والسنة العادية، حيث يختلط المفهوم على البعض ولا يستطيعوا معرفة ما الفرق بينهم، ومن هنا يمكن التعرف على الفرق بين السنة العادية والضوئية كما يلي:
- تعرف السنة العادية بأنها عبارة عن دورة كاملة لكوكب الأرض حول الشمس.
- تستغرق دورة كوكب الأرض حول الشمس حوالي 365 يوم وربع، أما السنة الكبيسة فتساوى 366 يوم، واليوم يحتوي على 60 دقيقة والدقيقة يوجد بها 60 ثانية.
- أما السنة الضوئية هي عبارة عن وحدة يتم من خلالها قياس المسافات الموجودة في المجرة.
- كما تعرف السنة الضوئية بأنها المسافة المقطوعة من قبل الضوء في السنة الواحدة.
يرشح لك موقع زيادة الإطلاع على المزيد من المعلومات حول معلومات عن كوكب بلوتو وخصائصه ومساحته من خلال الرابط التالي: معلومات عن كوكب بلوتو وخصائصه ومساحته
لماذا يتم قياس المسافة بالسنة الضوئية
يتساءل الكثير لماذا يتم قياس المسافات البعيدة بالسنة الضوئية بالتحديد، ومن خلال النقاط التالية سنتعرف على إجابة هذا التساؤل:
- تعتبر الوحدات المعروفة مثل الكيلومتر والميل وغيرها وحدات صغيرة جدًا لا يمكن أن يتم قياس بها المسافات الشاسعة الموجودة بين الكواكب.
- إذا أردنا استخدام الأميال فسنجد أن أقرب نجم موجود وراء الشمس يبعد مسافة 24800000000000 ميل أي ما يعادل 4.22 سنة ضوئية.
- أغلب النجوم التي نراها ليلاً تقع على بعد مئات من السنوات الضوئية من كوكب الأرض.
- تقاس المسافة بين مجرة درب التبانة ومجرة أندروميدا على نحو 2.54 مليون سنة ضوئية.
من مخترع مصطلح السنة الضوئية
يعتبر مصطلح السنة الضوئية مصطلح غريب، حيث يتساءل العديد عن من هو الشخص المسؤول عن اختراع هذا المسمى، ومن هنا يمكن التعرف على ذلك في النقاط التالية:
- بعد أن اكتشف رومل مدى سرعة الضوء، قال العالم فريدريك أرينو في نهاية القرن السابع عشر أن سرعة الضوء هو عبارة عن مقياس يتم استخدامه للمسافات الشاسعة.
- في عام 1694 وضح الباحث الإنجليزي فرانسيس روبرتس أن الضوء يأخذ وقت أطول عند السفر من النجوم، أكثر من الوقت الذي يستغرقه البشر عند قيامهم بالسفر.
- في عام 1838 قام العالم الفلكي فريدريك بيسل بقياس المسافة بشكل دقيق للنجم 61 سيغني، ومن هنا قال بيسل أن الضوء يأخذ حوالي 10.3 سنوات لكي يجتاز هذه المسافة.
- بعد مرور عقدين كان مصطلح السنة الضوئية أصبح مصطلح منتشر في الكتب العلمية والفلكية المعروفة والمشهورة، كما أصبح المصطلح غير غريب ويستخدم بالفعل لقياس المسافات الشاسعة والكبيرة.
- وبهذا تم اكتشاف مصطلح السنة الضوئية من قبل الكثير من العلماء الفلكيين، وأصبح الآن مصطلح متداول ومعروف.
للمزيد من المعلومات حول المسافة بين الأرض والمريخ وما هو سبب بعد المسافة يمكنك النقر على الرابط المرفق: المسافة بين الأرض والمريخ وما هو سبب بعد المسافة
كم يبلغ مدى السنة الضوئية
تعرفنا سابقًا على أن السنة الضوئية هي عبارة عن المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في الفراغ لمدة سنة كاملة، ومن هنا يمكننا التعرف على كم يبلغ مدى السنة الضوئية كما يلي:
- يمر الضوء في الفراغ بشكل أسرع من مروره عبر أي نوع آخر من المادة، مثل مروره في الماء مثلاً فنجده يستغرق حوالي 25% أبطأ.
- يتحرك الضوء إلى 299.792.458 متر في الثانية، وعند ضرب هذا الرقم في عدد الثواني الموجودة في السنة الواحدة والتي تساوي 31.557.600، سنجد حينها أن السنة الضوئية الواحدة تساوي 9.460.730.473.000 كيلو متر.
أمثلة على استخدام السنة الضوئية
تستخدم السنة الضوئية من قبل الفلكيون لقياس المسافات الكبيرة جدًا، كما يستخدم كذلك الفرسخ الفلكي، حيث يبلغ الفرسخ الفلكي حوالي 3.3 سنة ضوئية، ومن أمثلة استخدام السنة الضوئية ما يلي:
- تقدر المسافة بين كوكب الأرض وبين سوبر نوفا حوالي 4000 سنة ضوئية.
- تقاس المسافة في مجرة درب التبانة على نحو 150000 سنة ضوئية تقريبًا.
- تعتبر المسافة بين مجرة درب التبانة ومجرة أندروميدا حوالي 2.3 مليون سنة ضوئية.
- تقاس المسافة بين الشمس وكوكب الأرض على نحو 8 دقائق ضوئية.
- أما المسافة بين الشمس وكوكب عطارد تقدر بحوالي 2.66 دقيقة ضوئية.
- تساوي السنة الضوئية الواحدة 9.460.730.472.580.8 كيلومتر.
يمكنك الحصول على المزيد من المعلومات حول المسافة بين الأرض والمريخ وما هو سبب بعد المسافة عن طريق الرابط المعلن: المسافة بين الأرض والمريخ وما هو سبب بعد المسافة
محاولة جاليليو في قياس سرعة الضوء
وضح الكثير من العلماء العديد من الطرق المختلفة لقياس سرعة الضوء، ومن هنا يمكن التعرف على طريقة جاليليو في قياس سرعة الضوء كما يلي:
- قام العالم جاليلو بوضع شخصين من مساعديه على أعلى جبلين، هذين الجبلين تقدر المسافة بينهم على نحو 10 كيلو متر.
- بعدها قام بإعطاء كل منهما فانوس، وطلب منهما أنه إذا رأى أحدهم ضوء الفانوس فيجب على الشخص الآخر أن يفتح فانوسه أيضًا.
- بالفعل تم عمل هذه التجربة وتم معرفة كم من الوقت يستغرق وصول الضوء على الناحية الأخرى.
- يجدر الإشارة إلى أن هذه التجربة لم تعطي نتيجة ثابتة لقياس سرعة الضوء من خلالها.
طريقة رومل في قياس سرعة الضوء
قام رومل بالقيام بالكثير من المحاولات وذلك من أجل قياس سرعة الضوء، ومن هنا يمكن التعرف على طريقة رومل في قياس سرعة الضوء كما يلي:
- في عام 1675 قام رومل بعمل تجربة ناجحة، هذه التجربة لقياس سرعة الضوء، حيث اكتشف أن كوكب الأرض يدور حول كوكب المشتري في مدة تقدر على نحو 45 يوم.
- بمرور سنة قام رومل بالتعرف على بعض الأرصاد الخاصة بالقمر أيو، وتم اكتشاف من هذه الأرصاد أن هناك وقت أطول يمضي حينما تكون الأرض على مسافة بعيدة عن كوكب المشتري.
- تعتبر تجربة رومل وتحليلاته أدق من تجربة وطريقة جاليليو.
يرشح لك موقع زيادة الإطلاع على المزيد من المعلومات حول الشمس كوكب أم نجم وما الفرق بينهما من خلال الرابط التالي: الشمس كوكب أم نجم وما الفرق بينهما
سرعة الضوء في الفراغ
- هناك الكثير من التجارب العلمية لقياس سرعة الضوء، حيث يعتبر العالم فيزيو أول من قام بحساب سرعة الضوء بشكل خاطئ مقارنة بالنسب التي تم التوصل إليها فيما سبق.
- كانت النسبة التي قام العالم فيزيو بالتوصل إليها هي أن سرعة الضوء عبارة عن 108×3.1 م\ث.
- بعد هذه النتيجة تم التوصل إلى نتائج صحيحة ودقيقة بشكل أكبر، حيث كانت نسبة الخطأ تساوي 1 م\ث، وهي نسبة قليلة جدًا ذلك لأن سرعة الضوء تساوي 299.792.458 م\ث.
طريقة حساب السنة الضوئية
هناك الكثير من العلماء الذين قاموا بوضع قوانين في الفيزياء لمعرفة كيف يتم حساب السنة الضوئية، كما أن هذه القوانين تساعد على قياس المسافة والزمن وهي كما يلي:
- سيتم التعويض عن السرعة بحرف س، أما الزمن فهو ز.
- س = 299.792.458، ز = 365 يوم * 24 ساعة * 60 دقيقة * 60 ثانية.
- بالضرب التبادلي ف = س × ز.
- ف = 299.792.458 × 365 × 24 × 60 × 60.
- ف = 9.454.254.955.488.000 متر.
- بهذا يمكن اعتبار أن السنة الضوئية تساوي 9.454.254.955.488.000.
لقد قمنا في هذا المقال بمعرفة ما هي السنة الضوئية، وتعرفنا على الفرق بين السنة الضوئية والسنة العادية، وعرفنا لماذا يتم قياس المسافة بالسنة الضوئية، وعرفنا من مخترع مصطلح السنة الضوئية، وكم يبلغ مدى السنة الضوئية، وقدمنا أمثلة على استخدام السنة الضوئية، وتحدثنا عن محاولة جاليليو في قياس سرعة الضوء، وطريقة رومل في قياس سرعة الضوء، وتحدثنا أيضًا عن سرعة الضوء في الفراغ، وتعرفنا على طريقة حساب السنة الضوئية.