주어진 거리를 빛이 가로지르는 데 걸리는 시간을 t = d/c 식으로 계산한다. 거리를 광년, 파섹, 천문단위, 킬로미터, 미터로 입력하면 빛 진행 시간을 년, 일, 시간, 분, 초로 얻을 수 있다.
입력
빛이 진행하는 거리. 1광년은 빛이 1년 동안 나아가는 거리(약 9.46 × 10¹² km)이고, 1 AU는 지구–태양 평균 거리이다.
결과
값을 입력하면 계산 결과가 표시됩니다.
빛이 c = 299,792,458 m/s로 그 거리를 가로지르는 데 걸리는 시간. 천체의 빛이 그만큼 오래전에 출발했으므로, 이는 그 천체를 얼마나 과거의 모습으로 보고 있는지이기도 하다.
빛은 얼마나 걸리는가?
빛은 빠르지만 우주는 광활하다. 빛이 어떤 거리를 가로지르는 데 걸리는 시간은 천문학에서 가장 유용한 양 중 하나인데, 빛이든 전파든 그 어떤 신호든 얼마나 빨리 이동할 수 있는지에 엄격한 한계를 정하기 때문이다. 그 관계는 단순히 거리를 속도로 나눈 것이다:
여기서 는 진공에서의 빛의 속도이다.
물리량
기호
설명
빛 진행 시간
빛이 거리를 가로지르는 시간
거리
진행한 거리
빛의 속도
광년은 거리이다
흔한 혼동의 하나는 광년이 시간처럼 들리지만 실제로는 거리라는 점이다. 빛이 1년 동안 나아가는 거리로, 약 9.46조 킬로미터이다. 따라서 정의상 빛이 1광년을 가로지르는 데는 정확히 1년이 걸린다. 같은 발상이 광초(30만 km)와 광분(1,800만 km)을 주며, 이는 태양계의 규모를 나타내는 데 편리한 단위이다.
계산 예시
태양에서 지구까지의 햇빛. 태양은 1천문단위, 1억 4,960만 km 떨어져 있다:
따라서 당신의 얼굴을 따뜻하게 하는 햇빛은 8분도 더 전에 태양 표면을 떠난 것이다.
가장 가까운 별. 알파 켄타우리는 4.24광년 떨어져 있으므로 그 빛은 4.24년 동안 이동해 온 것이다. 그곳으로 전파 메시지를 보내고 답을 받으려면 왕복에 8년이 넘게 걸린다.
타임머신으로서의 망원경
빛은 언제나 늦게 도착하므로 모든 천문 관측은 과거의 한 장면이다. 우리는 달을 약 1.3초 전의 모습으로, 행성들을 몇 분에서 몇 시간 전의 모습으로, 가까운 별들을 몇 년 전의 모습으로 본다. 충분히 멀리 보면 지연은 수십억 년으로 늘어난다. 가장 먼 은하들은 우주가 어렸을 때, 태양과 지구가 형성되기 훨씬 전의 모습으로 나타난다. 이것이 우주로 더 멀리 들여다보는 일이 곧 과거로 더 멀리 들여다보는 일이며, 빛 진행 시간이 우주의 역사 연구와 떼려야 뗄 수 없는 이유이다.
자주 묻는 질문 (FAQ)
빛 진행 시간이란 무엇인가?
빛 진행 시간은 빛이 한 점에서 다른 점으로 가는 데 걸리는 시간으로, 거리를 빛의 속도로 나누어 구한다: t = d/c, c = 299,792,458 m/s. 빛은 우주에서 가장 빠른 신호이므로, 이는 어떤 정보가 그 거리를 가로지르는 최소 시간이기도 하다. 멀리 있는 천체를 볼 때, 우리는 그 빛이 출발한 순간의 모습을 본다.
광년이란 무엇인가?
광년은 시간이 아니라 거리의 단위이다. 빛이 1년 동안 나아가는 거리로, 약 9.46조 킬로미터이다. 따라서 정의상 빛이 1광년을 가로지르는 데는 1년이 걸린다. 가장 가까운 항성계인 알파 켄타우리는 약 4.24광년 떨어져 있어, 그 빛이 우리에게 닿는 데 4년 이상 걸린다.
햇빛이 지구에 닿는 데 얼마나 걸리는가?
태양은 1천문단위, 약 1억 4,960만 km 떨어져 있다. 빛의 속도로 나누면 약 499초, 즉 약 8분 19초가 된다. 따라서 지금 보는 햇빛은 8분도 더 전에 태양을 떠난 것이다. 반면 달빛은 약 1.3초밖에 걸리지 않는다.
빛 진행 시간이 왜 과거를 보는 것을 뜻하는가?
빛이 우리에게 닿는 데 시간이 걸리므로 모든 관측은 과거를 보여 준다. 우리는 태양을 8분 전의 모습으로, 가장 가까운 별들을 몇 년 전의 모습으로, 멀리 있는 은하들을 수십억 년 전 — 지구가 존재하기 훨씬 전 — 의 모습으로 본다. 천체가 멀수록 더 먼 과거를 보게 되므로, 망원경은 우주의 역사를 연구하는 일종의 타임머신이 된다.