ما هي السنة الضوئية؟ يشرح بيل ناي

(سي إن إن) بغض النظر عما يكتشفه تلسكوب جيمس ويب الفضائي أو تلسكوب هابل الفضائي أو أدواتنا الأخرى لاستكشاف الفضاء بعد ذلك ، فمن المحتمل أن يكون على بعد عدة سنوات ضوئية.

لكن كم تبعد السنة الضوئية – حقًا؟ محيط كوكبنا هو 24873.6 ميلا (40،030.2 كيلومترًا) وكوكبنا يبعد عن الشمس 93 مليون ميل (149.6 مليون كيلومتر).

السنة الضوئية أكثر من ذلك بكثير – إنها المسافة التي يقطعها الضوء في عام واحد ، وهي كذلك 5.88 تريليون ميل (9.46 تريليون كيلومتر).

على بعد سنة ضوئية واحدة فقط من الأرض ، يكون بعيدًا محيرًا للعقل. تحدثت سي إن إن إلى معلم ومهندس علوم بيل ناي لمحاولة فهم ضخامة الكون وكيف نقيسه.

تم تحرير هذه المحادثة بشكل خفيف وتكثيفها من أجل الوضوح.

سي إن إن: ما هي السنة الضوئية؟

بيل ناي: السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في السنة – (أكثر) 5.88 تريليون ميل. عندما يستخدم العلماء أو علماء الفلك الاختصار “الضوء” ، فإن ما نعنيه هو سرعة الضوء لمدة عام. إذا كنت تقود 60 ميلاً في الساعة لمدة ساعة ، فستقطع 60 ميلاً.

الآن ، لا تأتي وركض إليّ حول “لا يمكنني الجبر ، لقد كرهت الرياضيات. بيل ناي ، أنت رجل شرير.” لا – المسافة هي معدل (سرعة الضوء) مرات الوقت (سنة). إنه طريق طويل! وما تم اكتشافه مؤخرًا باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو أننا – بقدر ما نستطيع أن نقول – ننظر إلى الضوء الذي جاء من الجانب الآخر من الكون بعد الانفجار العظيم.

CNN: لماذا يحتوي الفضاء الخارجي على وحدة قياس فريدة؟

ناي: هناك مساحة كبيرة في الفضاء. إنه شاسع ، ولديك أشخاص مثلنا يحاولون فهمه. أراد الفلكيون وحدات قياس يمكن التحكم فيها. كتابة الملايين والملايين أو المليارات والمليارات من الأميال والكيلومترات أمر صعب للغاية! تبدأ في الحصول على صفر ، بعد الصفر ، بعد الصفر ، بعد الصفر – فقط الكثير من الأصفار ، وتفقد المسار. بعد ذلك ، تبدأ هذه المسافات في أن يكون لها معنى أقل. يصبح الفضاء أكثر صعوبة في الفهم.

مثل سنوات الأرض ، يمكن تقسيم السنة الضوئية إلى وحدات أصغر مثل يوم خفيف ، ساعة ، دقيقة ، إلخ. في الدقيقة الضوئية ، يسافر الضوء 11.160.000 ميل.

نظرًا لأن الفضاء عملاق والأجرام السماوية بعيدة جدًا عن بعضها البعض ، يمكن أن يستغرق الضوء من هذه الأجسام بعض الوقت للوصول إلى بعضها البعض. تبعد الشمس 8.3 دقيقة ضوئية عن الأرض ، مما يعني أنك إذا نظرت إلى الشمس – من فضلك لا تفعل ذلك – فإنك تراها كما كانت قبل 8.3 دقيقة.

حسب لناسا، إذا كنت ستقوم برحلة من الشمس إلى حافة نظامنا الشمسي ، فستستغرق حوالي 1.87 سنة بسرعة الضوء. لكن للوصول إلى أقرب مجرة ​​مجاورة بسرعة الضوء ، أندروميدا ، سيستغرق 2.5 مليون سنة. هذا لا يغطي جزءًا بسيطًا من إجمالي العقارات في الكون.

سي إن إن: هل من المحبط التفكير في أشياء في الكون بعيدة عنا لدرجة أننا قد لا نتمكن أبدًا من دراستها؟

ناي: إنه أروع شيء على الإطلاق أن هناك الكثير مما لا نعرفه! هناك الكثير لاكتشافه حتى الآن وربما تكون الفكرة التي لا يمكننا معرفتها خاطئة. ربما هناك طريقة لمعرفة. ربما هناك طريقة لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا معرفة أم لا ، هل تعلم؟

من السهل التخلص من الأرقام الضخمة بمجموعة من الأصفار ، ولكن من الصعب جدًا فهم حقيقة اتساع الكون بإخلاص.

سي إن إن: عندما نتحدث عن أعداد كبيرة مثل الملايين والمليارات ، خاصة فيما يتعلق بالسنوات الضوئية ، كيف يمكننا محاولة تصور هذا الحجم؟

ناي: إذا تمكنت من البقاء مستيقظًا ، ولا تنام ، وتحسب مرة واحدة في الثانية – واحد ، اثنان ، ثلاثة ، أربعة – لتصل إلى مليون ، فسوف يستغرق الأمر أكثر من 11 يومًا. هذا هو البقاء مستيقظًا طوال الليل أيضًا. للوصول إلى المليار ، يستغرق ذلك أكثر من 31 عامًا. كانت الأرض حوالي ثلاث نقاط تبلغ قيمتها مليار سنة. الآن ، أنت تتحدث عن 120 عامًا من عدم أخذ قيلولة ، وعدم تناول الحليب المخفوق ، والعد للحصول على مليار. لذا ، فإن الوصول إلى 13.7 مليار ، عمر الكون ، هو حرفياً – وأنا عندما أقول حرفياً ، أعني حرفياً – لا يمكن تصوره.

CNN: لماذا من المهم فهم معنى السنة الضوئية ، وماذا تخبرنا عن الفضاء؟

ناي: هذه المحادثة التي نجريها الآن (على Zoom) تعتمد بشكل كامل على استكشاف الفضاء. لن يكون لدينا هذا التواصل العالمي بدون تكنولوجيا الفضاء بأي حال من الأحوال. وأنظمة العواصف التي تجتاح أمريكا الشمالية – لن نعرف عن تلك التي ليس لديها أقمار صناعية وجميع الأنظمة الأرضية التي بنيناها للحصول على البيانات صعودًا وهبوطًا منها.

أنا أشجع الجميع على أخذ الوقت الكافي لفهم ما هي السنة الضوئية. إنها سرعة الضوء لمدة عام. افهم أيضًا ما يعنيه من الناحية الكونية – بمعنى ، ما يعنيه بالنسبة للسؤالين الكبيرين: هل نحن وحدنا؟ ومن أين أتينا؟