ปีแสง

ปีแสง (; สัญลักษณ์: ly หรือ lyr) เป็นหน่วยความยาวที่ใช้แสดงระยะห่างทางดาราศาสตร์และมีค่าเท่ากับ ถ้วน หรือในรูปสัญกรณ์วิทยาศาสตร์คือ  × 1012 กิโลเมตร ซึ่งเท่ากับประมาณ 9.46 ล้านล้านกิโลเมตร หรือ 5.88 ล้านล้านไมล์ ตามนิยามโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) ปีแสงคือระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศใน 1 ปีจูเลียน (365.25 วัน) เนื่องจากมีคำว่า "ปี" รวมอยู่ด้วย ทำให้อาจมีการตีความผิดว่าเป็นหน่วยของเวลา

ปีแสงมักใช้ในการแสดงระยะทางไปยังดวงดาวต่าง ๆ และระยะทางอื่น ๆ ในระดับดาราจักร โดยเฉพาะในบริบทที่ไม่เฉพาะทางและสิ่งพิมพ์เชิงวิทยาศาสตร์ประชานิยม หน่วยที่ใช้กันทั่วไปในดาราศาสตร์ระดับมืออาชีพคือ พาร์เซก (สัญลักษณ์: pc; ประมาณ 3.26 ปีแสง)

 คำจำกัดความ 
ตามนิยามโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) ปีแสงคือผลคูณของปีจูเลียนกับอัตราเร็วของแสง () (365.25 วันของปีจูเลียน ต่างกับ 365.2425 วันของปีเกรกอรี หรือ 365.24219 วันของปีสุริยคติ ซึ่งต่างก็เป็นค่าประมาณ) และอัตราเร็วของแสง () ซึ่งทั้งสองค่านี้รวมอยู่ในระบบค่าคงที่ทางดาราศาสตร์ของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลปี 1976 (IAU (1976) System of Astronomical Constants) ใช้ตั้งแต่ปี 1984"Selected Astronomical Constants " ใน Astronomical Almanac, p. 6. จากนี้จะหาค่าจากการแปลงหน่วยได้ดังนี้
 {|
|-
|rowspan=6 valign=top|1 ปีแสง     
|=  เมตรถ้วน
|-
|  เพตะเมตร
|-
|  ล้านล้าน (มาตราสั้น) กิโลเมตร ( ล้านล้านไมล์)
|-
|  หน่วยดาราศาสตร์
|-
|  พาร์เซก
|}

ตัวย่อที่สหพันธ์ดาราศาสตร์สากลใช้สำหรับปีแสงคือ "ly" ส่วนมาตรฐานสากล เช่น ISO 80000:2006 (ปัจจุบันเลิกใช้แล้ว) เคยใช้ "l.y."ISO 80000-3:2006 Quantities and Units – Space and TimeIEEE/ASTM SI 10-2010, American National Standard for Metric Practice และยังมีตัวย่อเฉพาะตามภาษาท้องถิ่นอีกมากมาย เช่น "al" ในภาษาฝรั่งเศส ภาษาสเปน และภาษาอิตาลี (จาก année-lumière, año luz และ anno luce ตามลำดับ) "Lj" ในภาษาเยอรมัน (จาก Lichtjahr) ฯลฯ

ก่อนปี 1984 ปีสุริยคติ (ไม่ใช่ปีจูเลียน) และอัตราเร็วของแสงที่วัดได้ (ไม่ได้นิยาม) ได้จัดรวมอยู่ในระบบค่าคงที่ทางดาราศาสตร์ของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลปี 1976 ซึ่งใช้ตั้งแต่ปี 1968 ถึงปี 1983 ผลคูณของปีสุริยคติเฉลี่ยแบบ J1900.0 ของไซมอน นิวคอมบ์ (Simon Newcomb) มีค่าเท่ากับ  วินาทีของปฏิทินดาราศาสตร์ กับอัตราเร็วของแสงที่  ทำให้ได้ค่าปีแสงเท่ากับ  (ปัดค่าตามเลขนัยสำคัญ 7 หลักของความเร็วแสง) ซึ่งปรากฏในแหล่งข้อมูลสมัยใหม่หลายแหล่ง และอาจมีที่มาจากแหล่งข้อมูลเก่า เช่น หนังสืออ้างอิง Astrophysical Quantities ของซี. ดับเบิลยู. อัลเลน (C. W. Allen) ฉบับปี 1973 ได้รับการปรับปรุงในปี 2000 รวมถึงค่าที่อ้างถึงจากสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลปี 1976 (ตัดทอนเหลือเลขนัยสำคัญ 10 หลัก)

ค่าที่มีความแม่นยำสูงอื่น ๆ บางค่าไม่ได้มาจากระบบค่ามาตรฐานของสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลที่สอดคล้องกัน โดยค่าหนึ่งที่พบในแหล่งข้อมูลสมัยใหม่บางแห่งคือ  เป็นผลคูณของปีเกรกอรีเฉลี่ย (365.2425 วัน หรือ ) กับนิยามของอัตราเร็วแสง ( และอีกค่าหนึ่งคือ  มาจากผลคูณของปีสุริยคติเฉลี่ยแบบ J1900.0 กับนิยามของอัตราเร็วเร็วแสง

ตัวย่อที่ใช้สำหรับปีแสงและทวีคูณของปีแสง ได้แก่
 "ly" สำหรับหนึ่งปีแสง
 "kly" หรือ "klyr"Viollier 1994 สำหรับกิโลปีแสง ( ปีแสง)
 "Mly" สำหรับเมกะปีแสง ( ปีแสง)
 "Gly" หรือ "Glyr"Sanchez et al. 2022 สำหรับจิกะปีแสง ( ปีแสง)

 ประวัติ 
หน่วยปีแสงเริ่มปรากฏขึ้นไม่นานหลังจากการวัดระยะทางไปยังดาวฤกษ์ (นอกเหนือจากดวงอาทิตย์) ได้สำเร็จเป็นครั้งแรกโดยฟรีดริช เบ็สเซิล ในปี 1838 ดาวดวงนั้นคือ 61 Cygni โดยใช้เฮลิโอมิเตอร์ขนาด  ซึ่งออกแบบโดยโยเซ็ฟ ฟ็อน เฟราน์โฮเฟอร์ ในขณะนั้น หน่วยที่ใหญ่ที่สุดสำหรับแสดงระยะทางในอวกาศคือหน่วยดาราศาสตร์ ซึ่งเท่ากับรัศมีวงโคจรของโลกประมาณ  จากการคำนวณตรีโกณมิติโดยอิงจากพารัลแลกซ์ของดาว 61 Cygni ที่มีค่าประมาณ 0.314 พิลิปดา พบว่าระยะทางไปยังดาวดวงนี้อยู่ที่  เบ็สเซิลระบุเพิ่มเติมว่า แสงใช้เวลา 10.3 ปีในการเดินทางผ่านระยะทางนี้ Bessel's statement that light employs 10.3 years to traverse the distance. เขาตระหนักว่าผู้อ่านอาจเพลิดเพลินกับการจินตนาการถึงระยะเวลาที่แสงใช้ในการเดินทางโดยประมาณ แต่ก็หลีกเลี่ยงที่จะใช้ปีแสงเป็นหน่วยวัดระยะทางและหลีกเลี่ยงการแสดงระยะทางในหน่วยปีแสง เพราะจะทำให้ความแม่นยำของข้อมูลพารัลแลกซ์ลดลง เนื่องจากต้องคูณกับค่าอัตราเร็วแสงซึ่งในขณะนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

อัตราเร็วแสงยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดในปี 1838 แต่การประมาณค่ามีการเปลี่ยนแปลงในปี 1849 (ฟีโซ) และในปี 1862 (ฟูโก) ในขณะนั้น ความเร็วแสงยังไม่ได้ถือว่าเป็นค่าคงที่พื้นฐานของธรรมชาติ และการแพร่กระจายของแสงผ่านอีเธอร์หรืออวกาศยังคงเป็นปริศนาอยู่

หน่วยปีแสงปรากฏในปี 1851 ในบทความดาราศาสตร์ชื่อดังของเยอรมันโดยอ็อตโต อูเล (Otto Eduard Vincenz Ule) อูเลอธิบายถึงความแปลกประหลาดของชื่อหน่วยระยะทางที่ลงท้ายด้วย "ปี" โดยเปรียบเทียบกับชั่วโมงการเดิน (Wegstunde)

หนังสือดาราศาสตร์เยอรมันร่วมสมัยเล่มหนึ่งได้ตั้งข้อสังเกตว่าปีแสงเป็นชื่อที่แปลก ในปี 1868 วารสารภาษาอังกฤษได้ระบุปีแสงเป็นหน่วยที่ชาวเยอรมันใช้ เอ็ดดิงตัน เรียกปีแสงว่าเป็นหน่วยที่ไม่สะดวกและไม่เกี่ยวข้อง ซึ่งบางครั้งได้หลุดจากการใช้งานทั่วไปไปสู่การสืบสวนทางเทคนิค

แม้ว่านักดาราศาสตร์สมัยใหม่มักชอบใช้หน่วยพาร์เซกแต่ปีแสงยังเป็นที่นิยมใช้ในการวัดความกว้างใหญ่ของอวกาศระหว่างดวงดาวและระหว่างกาแล็กซี่อีกด้วย

 การใช้คำศัพท์ 
ระยะทางที่แสดงเป็นปีแสงรวมถึงระยะทางระหว่างดวงดาว ในพื้นที่ทั่วไปเดียวกัน เช่น ระยะทางที่อยู่ในแขนก้นหอยเดียวกันหรือ กระจุกดาวทรงกลมกาแล็กซีเองมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ไม่กี่พันปีจนถึงไม่กี่แสนปีแสง และอยู่ห่างจากกาแล็กซีและกระจุกกาแล็กซีเพื่อนบ้านเป็นระยะทางหลายล้านปีแสง ระยะทางไปยังวัตถุต่าง ๆ เช่น ควาซาร์ และ สโลนเกรตวอลซึ่งมีระยะทางหลายพันล้านปีแสง
+รายการอันดับของขนาดสำหรับความยาวมาตรา (ปีแสง)ค่าวัถตุ10−9Reflected sunlight from the Moon's surface takes 1.2–1.3 seconds to travel the distance to the Earth's surface (travelling roughly  to  kilometres).10−6One astronomical unit (the distance from the Sun to the Earth). It takes approximately 499 seconds (8.32 minutes) for light to travel this distance.The Huygens probe lands on Titan off Saturn and transmits images from its surface, 1.2 billion kilometres from Earth.New Horizons encounters Pluto at a distance of 4.7 billion kilometres, and the communication takes 4 hours 25 minutes to reach Earth.10−3The most distant space probe, Voyager 1, was about 18 light-hours (130 au,19.4 billion km, 12.1 billion mi) away from the Earth . It will take about  years to reach one light-year at its current speed of about 17 km/s (, 61 200 km/h) relative to the Sun. On 12 September 2013, NASA scientists announced that Voyager 1 had entered the interstellar medium of space on 25 August 2012, becoming the first manmade object to leave the Solar System.Voyager 1 as of October 2018, nearly 20 light-hours (144 au, 21.6 billion km, 13.4 billion mi) from the Earth. 100The Oort cloud is approximately two light-years in diameter. Its inner boundary is speculated to be at  ≈ 0.8 ly, with its outer edge at  ≈ 1.6 ly.Approximate maximum distance at which an object can orbit the Sun (Hill sphere/Roche sphere, ). Beyond this is the deep ex-solar gravitational interstellar medium.The nearest known star (other than the Sun), Proxima Centauri, is about 4.24 light-years away.Sirius, the brightest star of the night sky. Twice as massive and 25 times more luminous than the Sun, it outshines more luminous stars due to its relative proximity.Tau Ceti e, an extrasolar candidate for a habitable planet. 6.6 times as massive as the earth, it is in the middle of the habitable zone of star Tau Ceti.Gliese 581, a red-dwarf star with several detectable exoplanets.Canopus, second in brightness in the terrestrial sky only to Sirius, a type A9 bright giant  times more luminous than the Sun. 103A0620-00, the second-nearest known black hole, is about  light-years away.The centre of the Milky Way is about  light-years away.The Milky Way is about  light-years across.R136a1, in the Large Magellanic Cloud, the most luminous star known at 8.7 million times the luminosity of the Sun, has an apparent magnitude 12.77, just brighter than 3C 273. 106The Andromeda Galaxy is approximately 2.5 million light-years away.The Triangulum Galaxy (M33), at about 3 million light-years away, is the most distant object visible to the naked eye.The nearest large galaxy cluster, the Virgo Cluster, is about 59 million light-years away. – The Great Attractor lies at a distance of somewhere between 150 and 250 million light-years (the latter being the most recent estimate). 109The Sloan Great Wall (not to be confused with Great Wall and Her–CrB GW) has been measured to be approximately one billion light-years distant.3C 273, optically the brightest quasar, of apparent magnitude 12.9, just dimmer than R136a1. 3C 273 is about 2.4 billion light-years away.The comoving distance from the Earth to the edge of the visible universe is about 45.7 billion light-years in any direction; this is the comoving radius of the observable universe. This is larger than the age of the universe dictated by the cosmic background radiation; see here for why this is possible.

 หน่วยที่เกี่ยวข้อง 
ระยะทางระหว่างวัตถุต่าง ๆ ภายในระบบดาวอาจเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของปีแสง และโดยปกติจะแสดงในหน่วยดาราศาสตร์  อย่างไรก็ตามหน่วยความยาวที่เล็กลงสามารถสร้างขึ้นได้อย่างมีประโยชน์เช่นเดียวกันโดยการคูณหน่วยเวลาด้วยอัตราเร็วแสง เช่น วินาทีแสง ซึ่งมีประโยชน์ในทางดาราศาสตร์ ทางโทรคมนาคมและฟิสิกส์เชิงสัมพันธภาพ มีค่า  เมตรถ้วน หรือ  ของปีแสง หน่วยอื่น ๆ เช่น นาทีแสง ชั่วโมงแสง และวันแสง มักใช้ในสิ่งพิมพ์เชิงวิทยาศาสตร์ประชานิยม โดยที่เดือนแสงซึ่งมีค่าประมาณหนึ่งในสิบสองของปีแสง อาจนำมาใช้เป็นครั้งคราวสำหรับการวัดโดยประมาณอีกด้วย ท้องฟ้าจำลองเฮย์เดน (Hayden Planetarium) ได้ระบุเดือนแสงอย่างเฉพาะเจาะจงว่าคือเวลาที่แสงเดินทาง 30 วันLight-Travel Time and Distance by the Hayden Planetarium Accessed October 2010.

แสงเดินทางได้ประมาณหนึ่งฟุตในเวลาหนึ่งนาโนวินาที คำว่า "ฟุตแสง" บางครั้งอาจนำมาใช้เป็นหน่วยวัดเวลาอย่างไม่เป็นทางการ

 ดูเพิ่มเติม 
 1 เพตาเมตร (ตัวอย่างหนึ่งของระยะทางประมาณหนึ่งปีแสง)
 โปรโตคอลไอน์สไตน์
 ความยาวของฮับเบิล
 อันดับของขนาด (ความยาว)

 เชิงอรรถ 

 รายการอ้างอิง 

 แหล่งข้อมูลอื่น 



หมวดหมู่:หน่วยวัดในดาราศาสตร์
หมวดหมู่:หน่วยความยาว
หมวดหมู่:แสง
หมวดหมู่:บทความเสียง
หมวดหมู่:บทความที่มีไมโครฟอร์แมต hAudio