Zwykle, kiedy ktoś mówi, że „to było lata świetlne temu”, słusznie poprawiamy go, że rok świetlny to miara odległości, a nie czasu. Jeśli jednak się nad tym zastanowimy, to okaże się, że odpowiedź na tytułowe pytanie wcale nie jest taka jednoznaczna.
Zacznijmy jednak od podstaw. Rok świetlny (z angielskiego light-year lub light year, ly) to odległość wynosząca około 9,7 biliona kilometrów (9,4607×1015 m). Najchętniej po polsku nazywałabym go światłorokiem, analogicznie do roboczogodziny; pewnie powodowałoby to też mniej pomyłek.
Jak liczymy tę odległość? Jest to dystans pokonany przez światło (w założeniu nawet jeden foton) w ciągu roku według kalendarza juliańskiego, który w Polsce przestał obowiązywać pod koniec XVI wieku, ale w astronomii ma się doskonale: rok juliański to 365,25 dnia.
Prędkość światła wynosi 299 792 458 m/s, więc po wykonaniu prostego działania (rok juliański to 31 557 600 sekund) otrzymujemy zawrotną liczbę 9,7 bln km (już po zamianie metrów na kilometry, żeby nie komplikować wielkimi wartościami). I właśnie ta wartość to rok świetlny, z którym spotykamy się dość często, czytając teksty popularnonaukowe czy oglądając filmy.
Astronomia jednak chętniej korzysta z dwóch innych wartości: parsek i jednostka astronomiczna. Cóż to za jednostki?
Parsek (pc) wydaje się straszliwie skomplikowany:
Paralaksa to zjawisko, które każdy z nas pamięta z dzieciństwa, choć nie znał tego słowa: pamiętacie nocne wyprawy samochodem, kiedy patrzyliście na świecący księżyc, który zdawał się podążać za wami do domu? To właśnie jest paralaksa: pozorne przemieszczanie się obiektu względem innych, bardziej odległych obiektów z powodu przemieszczenia się obserwatora: wszystko dokoła zdawało się poruszać znacznie szybciej.
Może wideo pomoże troszkę:
Paralaksa może też służyć do zgrubnego mierzenia bliższych odległości, ale na Ziemi nie jest przydatna ze względu na zbyt małe dystanse między obiektami.
Aby wyznaczyć kąt paralaksy, musimy przeprowadzić dwie obserwacje (oddalone w czasie, z Ziemi jest to pół roku – dopiero wtedy zauważymy minimalne przesunięcie) i wyznaczyć położenie obiektu względem sfery gwiazd stałych. Połowa odległości kątowej między tymi dwoma położeniami to właśnie kąt paralaksy.
Kąty paralaksy mierzy się w sekundach kątowych, ponieważ stopnie są niepraktyczne do tak małych wartości. Gwiazda o paralaksie z kątem 1″ znajduje się od Słońca w odległości 206 265 x 1 au, ale aby to dokładniej wyjaśnić, musielibyśmy teraz zacząć rysować okręgi i liczyć radiany, więc uznajmy, że zaufamy nauce i trygonometrii.
Jednostka astronomiczna z kolei (astronomical unit, au) wynosi około 149,6 miliona kilometrów i jest niczym innym, jak średnią odległością Ziemi od Słońca. Najbardziej przydatna jest przy określaniu odległości w układach planetarnych. W naszym układzie słonecznym przedstawia się to następująco: Merkury 0,4 au, Wenus 0,7 au, Ziemia 1 au, Mars 1,5 au, Jowisz 5,2 au, Saturn 9,6 au, Uran 19,2 au, Neptun 30 au.
Wróćmy jednak do tytułowego pytania: czy rok świetlny może oznaczać czas? Cóż, gdybyśmy umieli się teleportować, to w zasadzie mógłby: podróżując bowiem na ogromne dystanse szybciej niż prędkość światła jednocześnie podróżowalibyśmy w czasie, jednak obliczenie tego nie byłoby całkiem proste. Pozostańmy więc przy definicji oznaczającej odległość.