最終更新: 2026-06-16

光が距離を渡る時間

光は速いものの、宇宙は広大です。光がある距離を渡るのにかかる時間は、天文学で最も役立つ量の一つです。光であれ電波であれ、どんな信号であってもどれだけ速く伝われるかに厳密な上限を定めるからです。関係は単純に、距離を速さで割ったものです。

$t = \frac{d}{c}$

ここで $c = 299{,}792{,}458\ \text{m/s}$ は真空中の光速です。

光年は距離

よくある混乱の元は、光年が時間のように聞こえながら実は距離である点です。光が 1 年間に進む距離、約 9.46 兆キロメートルです。したがってそもそも、光が 1 光年を渡るにはちょうど 1 年かかります。同じ考え方から光秒（30 万 km）や光分（1,800 万 km）が得られ、太陽系の規模を表すのに便利な単位になります。

計算例

太陽から地球まで。 太陽は 1 天文単位、1 億 4,960 万 km の距離にあります。

$t = \frac{1.496 \times 10^{11}}{2.998 \times 10^8} \approx 499\ \text{s} \approx 8\ \text{min}\ 19\ \text{s}$

つまり、顔を温めている太陽の光は 8 分以上前に太陽の表面を出発したものです。

最も近い恒星。 ケンタウルス座アルファ星は 4.24 光年の距離にあるため、その光は 4.24 年かけて進んできたことになります。そこへ電波のメッセージを送って返ってくるまでには、往復で 8 年以上かかります。

タイムマシンとしての望遠鏡

光は常に遅れて到着するため、あらゆる天文観測は過去の一瞥です。月は約 1.3 秒前、惑星は数分から数時間前、近くの恒星は数年前の姿として見えます。十分深く見れば遅れは数十億年に及びます。最も遠い銀河は、太陽や地球が生まれるはるか前、宇宙が若かったころの姿として現れます。これが、宇宙のより遠くをのぞくことが文字どおりより過去をのぞくことになる理由であり、光の到達時間が宇宙の歴史の研究と切り離せない理由です。