مقاييس السنة الضوئية وكيف تتم مراقبتها ؟

السنة الضوئية (بالإنجليزية: light year) (ويرمز لها بالرمز: ly) ^[2]هي وحدة قياس تستخدم للمسافات الكبيرة والبعيدة جداً كالمسافة بين الأرض والنجوم بالسنة الضوئية. وتعرف السنة الضوئية على أنها المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.

تبلغ سرعة الضوء 300 ألف كيلومتر/ثانية، وبهذه السرعة فان الضوء يقطع 18 مليون كيلومتر في الدقيقة وهذه تسمى الدقيقة الضوئية. تبلغ المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة 9,460,730,472,580,800 متر أي أنها تبلغ 9.461 تريليون كيلومتر أو 5.878 تريليون ميل أو 63241.077 وحدة فلكية.^[3] المسافات في الكون شاسعة جداً بحيث تقاس بالسنين الضوئية وهي المسافة التي يقطعها الضوء في السنة، حيث أن سرعة الضوء تساوي 299,792,458 م/ثانية وهي السرعة القياسية القصوى في الكون بحيث لا يوجد شيء أسرع من الضوء.

• يعتبر نظام القنطوري الألفا، (بالإنجليزية: Alpha Centauri)، وهو نظام مكون من نجمين، أقرب نظام نجوم إلينا، وتبلغ المسافة بيننا وبينهم نحو 4,34 سنة ضوئية. كما يوجد بالقرب منهم نجم يسمى القزم الأحمر ولونه برتقالي، يبعد هذا النجم عنا 4,22 سنة ضوئية عن الشمس. ويختلف العلماء عما إذا كان القزم الأحمر ينتسب إلى نظام القنظوري.
• عندما يصل ضوء القنطوري إلى أعيننا يكون قد مر عليه في الطريق 4,34 سنة. أي أننا نراه على حالته التي كان عليها منذ 4.34 سنة. وإذا انفجر النجم مثلا الآن فإننا لن نعرف ذلك إلا بعد أن يصل إلينا ضوء الانفجار، أي بعد مرور 4,34 من السنين.

والسَّنَةُ الضَّوئية وحدة يستعملها علماء الفلك لقياس المسافة إلى النجوم، والمسافة التي تفصل بين النجوم. وهي المسافة التي تقطعها موجة من الضوء في سنة. وإذا علمنا أن سرعة الضوء تساوي 299,792 كم/ث، فإن السنة الضوئية تعادل 9,46مليون مليون كم، بحيث تحتاج الطائرة وهي تطير بسرعة 800 كم/ساعة إلى 1,34 مليون سنة لتقطع مسافة سنة ضوئية واحدة. ومن الملاحظ أن الأبعاد الفلكية كبيرة لدرجة أن أقرب نجم للأرض ـ غير الشمس ـ يبعد عنها 4,3سنة ضوئية.
اذا كنا لا نستطيع ان نفسر ظاهرة الضوء تفسيرا واضحا، فإننا نستطيع ان نقيسه بدقة ونعرف مثلا بأي سرعة ينتقل الضوء، وبما ان السنة الضوئية هي عبارة عن المسافة التي يقطعها شعاع ضوئي في مدة سنة، فاكتشاف السنة الضوئية مرتبط بمعرفة سرعة الضوء.
وقد تم اكتشاف سرعة الضوء على يد فلكي دنمركي اسمه اولاس رويمر عام 1676، لاحظ هذا الفلكي ان خسوف احد اقمار المشتري اخذ يتأخر تدريجيا عندما وصلت الارض في دورتها حول الشمس الى الجهة المعاكسة لموقع المشتري، فلما انتقلت الارض في دورتها هذه الى الجهة الموافقة للمشتري عاد الخسوف ليتم في موعده المعتاد.
بلغت مدة التأخر في حصول الخسوف 17 دقيقة، مما يعني انها المدة التي يحتاجها الضوء ليجتاز مسافة تعادل قطر مدار الارض حول الشمس.
هذه المسافة كانت تقدر بحوالي 186000.000 ميل (297.600.000 كلم)، وبما ان الضوء يحتاج الى 1.000 ثانية (حوالي 17 دقيقة) ليقطع هذه المسافة امكن حساب سرعة الضوء بتقسيم المسافة على المدة الزمنية، والنتيجة ان سرعة الضوء هي 186.000 ميل (او 297.600 كلم) في الثانية.
وفي ايامنا هذه، امضى العالم البرت ميكلسون سنوات وهو يحاول تحديد السرعة المضبوطة للضوء، وقد توصل عن طريق استخدام طريقة مختلفة عن السابق الى تحديد هذه السرعة بـ 186284 ميلا (298054 كلم) في الثانية، وهي السرعة التي تعتبر اليوم صحيحة.