سالِ نوری: خط‌کشِ کیهان
وقتی به یک ستاره نگاه می‌کنید، دارید به گذشته نگاه می‌کنید. نوری که امشب به چشمِ شما می‌رسد، شاید سال‌ها پیش، حتی پیش از تولدِ شما، از آن ستاره راه افتاده باشد. چطور ممکن است؟
نور هم وقت می‌برد
نور سریع‌ترین چیزِ جهان است: در هر ثانیه حدودِ ۳۰۰ هزار کیلومتر می‌رود. نور در یک ثانیه می‌تواند هفت بار دورِ زمین بچرخد. اما فاصله‌ها در فضا آن‌قدر بزرگ‌اند که حتی نور هم برای پیمودنشان وقت لازم دارد:
- نورِ ماه حدودِ ۱٫۳ ثانیه بعد به ما می‌رسد.
- نورِ خورشید حدودِ ۸ دقیقه و ۲۰ ثانیه در راه است.
- نورِ نزدیک‌ترین ستاره پس از خورشید، پروکسیما قنطورس، حدودِ ۴٫۲ سال در راه است.
واحدِ نجومی
برای فاصله‌های درونِ سامانه‌ی خورشیدی، کیلومتر خیلی کوچک است. ستاره‌شناسان فاصله‌ی متوسطِ زمین تا خورشید، حدودِ ۱۵۰ میلیون کیلومتر، را یک واحدِ نجومی می‌نامند. مریخ حدودِ ۱٫۵ واحدِ نجومی و مشتری حدودِ ۵ واحدِ نجومی از خورشید فاصله دارد.
سالِ نوری
برای فاصله‌ی ستاره‌ها، حتی واحدِ نجومی هم کوچک است. سالِ نوری فاصله‌ای است که نور در یک سال می‌رود. دقت کنید: سالِ نوری یکای فاصله است، نه زمان.
مثال یک سال حدودِ ۳۱٫۵ میلیون ثانیه است. نور در هر ثانیه ۳۰۰ هزار کیلومتر می‌رود، پس در یک سال حدودِ ۳۰۰٬۰۰۰ × ۳۱٬۵۰۰٬۰۰۰ کیلومتر، یعنی تقریباً ۹٫۵ میلیون میلیون کیلومتر می‌رود. یک سالِ نوری حدودِ ۶۳ هزار واحدِ نجومی است!
کهکشان‌ها و کیهان
ستاره‌ها تنها نیستند. کهکشان مجموعه‌ای عظیم از میلیاردها ستاره، گاز و گرد و غبار است که گرانشِ خودشان آن‌ها را کنارِ هم نگه داشته است. خورشید یکی از ستاره‌های کهکشانِ راه شیری است. پهنای راه شیری حدودِ ۱۰۰ هزار سالِ نوری است و خورشید حدودِ ۲۶ هزار سالِ نوری از مرکزِ آن فاصله دارد. نزدیک‌ترین کهکشانِ بزرگ، آندرومدا، حدودِ ۲٫۵ میلیون سالِ نوری دور است. کیهان میلیاردها کهکشان مثلِ این‌ها دارد.
در خانه امتحان کنید
- در یک شبِ تاریک و دور از نورِ شهر، به نوارِ کم‌رنگ و ابرمانندی در آسمان نگاه کنید؛ این همان راه شیری است که از درون دیده می‌شود.
- حساب کنید: اگر ستاره‌ای ۱۵ سالِ نوری دور باشد، نوری که امشب از آن می‌بینید در چه سالی راه افتاده است؟
واژه‌های این درس
- واحدِ نجومی - فاصله‌ی متوسطِ زمین تا خورشید، حدودِ ۱۵۰ میلیون کیلومتر.
- سالِ نوری - فاصله‌ای که نور در یک سال می‌رود.
- کهکشان - مجموعه‌ای از میلیاردها ستاره، گاز و غبار که گرانش نگهشان داشته است.
- کیهان - همه‌ی فضا و هرچه در آن است، با میلیاردها کهکشان.
ایده‌ی اصلی
فاصله‌های فضا را با واحدِ نجومی و سالِ نوری می‌سنجیم. سالِ نوری فاصله است، نه زمان؛ و چون نور وقت می‌برد، ستاره‌ها را آن‌طور می‌بینیم که سال‌ها پیش بوده‌اند.