광년(光年, light year)은 진공 중 빛의 속력으로 1 율리우스년(31.5576 메가초)동안 전진한 거리를 말한다.
이 단위는 천문학에서 천체의 거리를 다룰 때 유용하게 쓰이며, 약어로 'ly'를 많이 쓴다.
정의[편집 | 원본 편집]
기본적으로 광속과 1년의 곱이라는 의미가 있지만 정확한 수치를 잡으려면 속력과 시간을 정확하게 정의하고 들어가야 한다.
먼저 광속은 미터의 정의로 명시할 수 있다. 미터는 "빛이 1/299,792,458 초 동안 이동한 거리"로 정의하므로, 값을 299792458m/s로 정확하게 잡을 수 있다.[1] 1초의 길이 역시 국제단위계 기반으로 정의된 값이 있다. 즉 지구의 하루의 86400 분의 1보다는 원자시계에서 쓰는 1초의 길이를 쓰는 것이 좋다.
그렇다면 1년의 길이를 초로 나타내면? 여기에는 여러 기준이 있다.
- 달력의 통상 날 수인 365일에 86400을 곱하기
- 윤년을 반영하여 율리우스력의 1년, 즉 365.25일을 기준으로 셈하기
- 그레고리력의 1년인 365.2425일을 기준으로 셈하기
- 지구의 회귀년인 365.242198일을 이용하기
이 중 현대 과학에서 정한 것은 율리우스년이다. 지구의 실제 공전 주기는 태양계의 역학적 변화에 따라 달라질 수 있기에 적합한 선택지는 아니다. 365.25일은 실제 1년과 가까우면서 초로 환산할 때 대입하기 편한 값이다.
따라서 광년의 정확한 값을 아래와 같이 산출할 수 있다.
- [math]\displaystyle{ 1 \text{year}= 365.25 \text{day} = 31557600 \text{sec} }[/math]
- [math]\displaystyle{ 1 \text{ly}= 299792458 \text{m/s} \times 31557600 \text{sec} = 9460730472580800 \text{m} }[/math]
다시말해 약 9조 4607억 km이며, 미터의 천조 배인 페타미터(Pm)를 이용하면 [math]\displaystyle{ 1 \text{ly} \approx 9.4607 \text{Pm} }[/math]이다.
자매품[편집 | 원본 편집]
광년은 킬로미터나 AU에 비해 굉장히 큰 단위인데, 간혹 정의를 바꿔서 작은 단위로 쪼개기도 한다.
| 단위 | 정의 | km | AU |
|---|---|---|---|
| 광초 | 광속×1초 | 299792.458 km (약 30만 km) | 2.0039888041 ×10-3 AU |
| 광분 | 광속×1분 | 17987547.48 km (약 1800만 km) | 0.12023932825 AU |
| 광시 | 광속×1시간 | 1079252848.8 km (약 10억 8천만 km) | 7.2143596948 AU |
| 광일 | 광속×1일 | 25902068371.2 km (약 259억 km) | 173.14463267 AU |