天文単位・光年と光の到達時間を計算しよう

前のレッスンでは、地球から太陽系・銀河系・宇宙へ階層を広げました。ここでは距離の大きさに合う単位を選び、遠い天体を見ることが過去の光を見ることでもあると数量で確かめます。

まず知る：距離尺度を使い分ける目標

1天文単位は地球と太陽の平均距離で、約1億5000万kmです。太陽系内の距離を表すのに便利です。1光年は光が1年間に進む距離で、約9兆4600億kmです。恒星どうしや銀河の距離に使います。

理解する：具体例で光の到達時間を求める

太陽から地球まで光が届く時間は約8分20秒です。つまり今見ている太陽は、約8分20秒前の姿です。地球から4光年離れた恒星なら、その光は約4年かけて届くため、私たちは約4年前の姿を見ています。

1光年をkmへ近似するなら、光の速さを毎秒約30万km、1年を約3150万秒として、30万×3150万≈9兆4500億kmと計算できます。光年は時間ではなく、この積で表される距離です。

使う：光年を年数という間違いを直す

「恒星まで5光年だから5年後に着く時刻」というだけでは、距離と時間を混同しています。5光年は距離です。ただし光がその距離を進むには5年かかるので、距離から到達時間を読み取れます。

転用する：確かめをまとめ、次の誤答修正へつなぐ

距離の階層に合う単位を選び、光の到達時間を計算できました。次は、光年と時間、見かけの明るさと距離、銀河系と宇宙という似て見える概念の混同をまとめて修正します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。