Tôi nghĩ đây là một thuật ngữ không còn mới nữa. Không mới là vì trong số chúng ta, sẽ có nhiều người từng nghe nhắc đến cụm từ ” năm ánh sáng ” trong các chương trình khoa học giới thiệu về hành tinh, vũ trụ… . Tuy nhiên cách tính một năm ánh sáng đi được quãng đường dài bao nhiêu thì không phải ai cũng biết và nhớ.
Đang xem: 1 năm ánh sáng là bao nhiêu km
Là thuật ngữ chỉ quãng đường mà ánh sáng đi được trong chân không trong vòng một năm dương lịch ( năm Julius – tính theo thời gian Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời )
” Năm ánh sáng ” chính là một loại đơn vị đo khoảng cách lớn trong vũ trụ, giữa ngân hà, hành tinh này, ngôi sao này đến một hành tinh khác, ngôi sao, dải ngân hà khác…
Nhưng vì sao lại sử dụng năm ánh sáng để đo khoảng cách trong vũ trụ mà không tính bằng km như chúng ta thường sử dụng nhỉ ?
Bởi vì vũ trụ quá rộng lớn, thậm chí nó còn giãn nở thêm theo thời gian. Sự rộng lớn của vũ trụ đã có một con số cụ thể nhưng không thể hình dung được bằng kilomet hay met mà chúng ta luôn dùng trong cuộc sống thường ngày. Và cuộc đời của con người chúng ta quá ngắn để có thể khám phá được toàn bộ vũ trụ. Nó không phải giống như khoảng cách từ nhà này đến nhà khác, từ thành phố này đến thành phố khác. Nó là vô tận.
Vậy nên với vận tốc ánh sáng là 299.792,458 km/ giây ( xấp xỉ 300 ngàn km ) thì dùng tốc độ của ánh sáng để đo khoảng cách trong vũ trụ là một cách tính rút gọn tiên tiến trong khoa học của con người.
Thuật ngữ ” năm ánh sáng ” có lẽ được tìm ra từ khoảng những năm giữa thế kỉ 19. Một nhà thiên văn học người Đức tên là F.Bessel đã đo thành công khoảng cách từ Trái Đất đến một ngôi sao khác ngoài hệ Mặt Trời vào năm 1838. Mặc dù giới thiên văn học vẫn sử dụng đơn vị lớn nhất khi đó để tính khoảng cách vũ trụ là ” Đơn vị thiên văn “
Nhưng Bessel nghĩ rằng mọi người sẽ dễ hình dung hơn với hình ảnh bước sóng ánh sáng đi được bao xa để biết về các khoảng cách trong vũ trụ. Tuy nhiên ông lại ngập ngừng chưa công bố việc sử dụng ” năm ánh sáng ” vì cho rằng cách tính mới này sẽ làm sai kết quả ông mới tìm ra – khi mà vận tốc ánh sáng còn chưa biết chính xác là bao nhiêu.
Tuy nhiên vào những năm sau đó, thuật ngữ ” năm ánh sáng ” bắt đầu được đưa vào các sách, tài liệu chuyên môn Thiên văn học, nhưng vẫn bị xem là cái tên lạ lẫm . Thời điểm này, các nhà khoa học đã lần lượt tìm ra được vận tốc ánh sáng.
Từ năm 1968 đến 1983 họ lại sử dụng ” năm chí tuyến ” ( không phải năm Julius ) và phép đo tốc độ ánh sáng để tính toán khoảng cách không gian trong vũ trụ.
Đến năm 1984, ” năm ánh sáng ” mới được Hiệp hội Thiên văn quốc tế ( IAU ) công bố chính thức và sử dụng phổ biến . Với tên tiếng Anh của cụm từ là Light Year nên Hiệp hội cũng lấy kí hiệu cho đơn vị này là Ly.
Để tính được một năm ánh sáng, trước hết ta cần biết công thức sau:
S=V x T
Trong đó:
V là vận tốc của ánh sáng
T là thời gian.
S là quãng đường mà ánh sáng đi được trong khoảng thời gian T.
Vận tốc của ánh sáng là 299.792,458 km/s
Bạn cần quy đổi thời gian 1 năm ra giây. 1 năm có 365,24 ngày, mỗi ngày 24 giờ, mỗi giờ 60 phút và mỗi phút có 60 giây.
Vậy 1 năm sẽ có: 365,24 x 24 x 60 x 60 = 31.556.926 (giây)
Lấy 2 con số trên nhân với nhau ta có : 9.460.528.400.000 km- con số dài như vậy thật hoa mắt chóng mặt nên rút gọn lại là tương đương xấp xỉ 9,5 ngàn tỷ km
Như vậy 1 Ly = 9,5 ngàn tỷ km
Quả là một khoảng cách thật vĩ đại đúng không nào ?
Như vậy, qua phép tính trên ta đã biết: Một năm ánh sáng là quãng đường ánh sáng đi được trong một năm: 9.460.528.400.000 km (Xấp xỉ 9,5 nghìn tỷ km – Còn gọi là 1 Ly). Năm ánh sáng là đơn vị đo chiều dài được sử dụng trong việc tính toán khoảng cách thiên văn.
Từ một ” năm ánh sáng “, các nhà khoa học cũng quy ước thêm các bội số theo đơn vị đo khoảng cách như sau :
Kly : ( K = Kilo ) : tức là 1000 năm ánh sángMly : ( M = Mega ) : 1 triệu năm ánh sángGly : ( G = Giga ) : 1 tỷ năm ánh sáng
Thật ra vào thế kỉ 20, một nhà thiên văn học người Mỹ tên là Robert Burnham Jr đã sáng kiến ra một cách đo mới ngắn hơn đó là dùng Đơn vị vũ trụ ( AU ). Một AU tương đương với khoảng cách từ Trái Đất – xấp xỉ 150 triệu km, tương đương 8 phút ánh sáng.
Điều đặc biệt là số lượng đơn vị vũ trụ ( AU ) trong một năm ánh sáng đúng bằng số lượng inch trong một dặm . Như vậy 1 dặm ta có 63,000 inch thì 1 ” Năm ánh sáng ” có 63,000 đơn vị thiên văn. Như vậy chúng ta cũng tương đối hình dung được khoảng cách trong vũ trụ khi liên tưởng khoảng cách trong thực tế.
Ngoài năm ánh sáng ra thì chúng ta có một số đơn vị đo khoảng cách trong không gian vũ trụ tính theo tháng, tuần, ngày, phút, giờ… nhưng kết quả độ dài sẽ được quy định bằng met chứ không phải kilomet như năm ánh sáng nữa.
Tháng ánh sáng /Tuần ánh sáng /Ngày ánh sáng ( Light month / Light week / Light day ) : Là khoảng cách mà ánh sáng đi được trong chân không trong một tháng hay một tuần, một ngày. Phép tính cũng tương tự như trên – lấy số lượng giây trong 7 ngày một tuần/ số giây 4 tuần trong một tháng/số giây trong 12 tháng một năm nhân với khoảng cách của một giây ánh sáng là ra kết quả.
Tuy nhiên – những đơn vị này tuy có mặt đặt tên nhưng lại rất ít được sử dụng, chỉ có một số thiên thể lạ nằm trong vùng khoảng cách này như các đám mây Oort xung quanh Mặt Trời – chúng cách Trái Đất khoảng 290 – 580 ngày ánh sáng, tương đương 41 đến 82 tuần ánh sáng, 10 đến 20 tháng ánh sáng.