Warum wird Lichtgeschwindigkeit in Jahren gemessen?
14 Antworten
Wird sie nicht.
Die Lichtgeschwindigkeit beträgt grob überschlagen 300.000 Kilometer pro Sekunde, macht ca. 1,08 Milliarden Kilometer pro Stunde.
Ein Lichtjahr ist hingegen eine Entfernung und zwar die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt.
Ja, aber nur bei Geschwindigkeiten. Und da ist Licht ungefähr 1,08 Milliarden km/h schnell.
Aber bei Entfernungen wird nicht in Stunden gerechnet. Da rechnet man eigentlich in Kilometern als größte Einheit.
Wenn man ein Lichtjahr aber in Kilometern darstellen wollte, wären das 9,46 Billionen Kilometer. Also 9460000000000 Kilometer.
So viele Nullen kann man nicht ständig schreiben, also sagt man hier einfach Lichtjahr um die Strecke zu bezeichnen. Eben so viel Strecke, wie Licht in einem Jahr zurücklegen kann.
Nein, üblicherweise rechnet man in m/s, also in den SI-Einheiten. Die Vergrößerung der Länge und der Zeitdauer verwendet man lediglich um die sich ergebenden Zahlen handhabbarer zu machen.
Eigentlich pro Sekunde. Im Straßenverkehr hat sich die nicht-SI-Einheit km/h gehalten. Sie ist auf den ersten Blick praktisch, aber wenn man damit Rechnungen durchführen will, bei denen es z.B. um Beschleunigungen geht, zeigt sich, dass m/s doch praktischer ist.
Hallo Vivian601,
vermutlich kommst Du darauf, weil Entfernungen zwischen Sternen und Galaxien üblicherweise in Lichtjahren angegeben werden. Das ist aber nur deshalb so, weil die Entfernungen so riesig sind (1lj ≈ 9,5×10¹⁵m = 9,5×10¹²km).
Wie jede Geschwindigkeit bzw. jedes Tempo*) wird das Lichttempo*) c in Längeneinheit/Zeiteinheit angegeben, egal was die Längeneinheit und die Zeiteinheit ist. Im SI ist die Basiseinheit für Länge der Meter und die für Zeit die Sekunde, daher wird im SI c in m⁄s angegeben.
c in km/h – warum?Natürlich kann man sie auch in km⁄h angeben, dann muss man den Zahlenwert für c [m⁄s] mit 3,6 multiplizieren. Allerdings ist km⁄h keine SI- Einheit, da sie nicht die Basiseinheiten verwendet. Diese Einheit wird im Straßenverkehr benutzt, was sich ebenso eingebürgert hat wie die "Kalorie" – die eigentlich eine Kilokalorie ist – als Einheit für Nahrungsenergie. Eigentlich ist km⁄h gar nicht so praktisch; wenn man Beschleunigungen angeben will, fängt man an, zwei verschiedene Zeiteinheiten zu benutzen ("von 0 auf 100 km⁄h in 5,55… s"). Im SI ist das einfach 5 m⁄s².
Natürliche EinheitenNatürlich könnte man Längeneinheiten auch durch Zeitspannen auszudrücken, nämlich indem man die Längeneinheit dadurch definiert, wie viele Zeiteinheiten ein Körper mit einem bestimmten Tempo für diese Strecke braucht. Tatsächlich macht man so etwas im Alltag, man spricht von "Autominuten" oder "Fußminuten", wobei diese Angabe natürlich sehr ungefähr und willkürlich ist. Weder Autos noch Fußgänger sind immer gleich schnell.
Von c wissen wir aber seit MAXWELL, dass es eine Naturkonstante ist. Damit liefert c die perfekte Verbindung zwischen Zeit- und Längeneinheiten. Üblicherweise wird das nur auf kosmischen Längenskalen genutzt, wie zum Beispiel die Lichtsekunde oder das berühmte Lichtjahr. Man lönnte aber im Alltag auch Strecken in (Licht-) Nanosekunden (1 ns ≈ 30 cm) angeben, was ungefähr einem römischen Fuß entspricht.
Mit der Sekunde (knapp 3×10⁵km) als Längeneinheit ist c ganz einfach 1, und ein Tempo ist eine Zahl zwischen 0 und 1. Im Alltag bietet sich als Hilfseinheit ppb (parts per billion = Milliardstel) an; ich zum Beispiel gehe ebenerdig mit ca 4,5 ppb.
1 Julianisches Jahr (Zeit) hat 31 557 600s ≈ 3,16×10⁷ s. 1 (Licht-) Jahr ist also die Entfernung, die Licht in diesem Zeitraum zurücklegt, also 31 557 600 oder ca. 3,16×10⁷ (Licht-) Sekunden. Mit der Näherung c ≈ 3×10⁸ m⁄s ergeben sich daraus 9,48×10¹⁵m (s.o.).
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*) Das Englische unterscheidet zwischen speed und velocity. Letzteres ist eine Vektorgröße, eine Größe mit Richtung, deren Betrag speed ist. Im Deutschen lässt sich speed gut mit Tempo wiedergeben. Was wir die Lichtgeschwindigkeit nennen, heißt auf Englisch speed of light, Lichttempo.
Die Lichtgeschwindigkeit wird nicht in Jahre gemessen, sondern in Meter pro Sekunde.
Lichtjahr ist eine andere Einheit, die man deswegen aufstellen kann, weil das All ähnlich Vakuum sich verhält und Licht im Vakuum gleich schnell ist. Zum Messen von Entfernungen im All. Will man es umrechnen müsste man die Geschwindigkeit m/s erst in m / Jahr angeben.
299 800 000 m / s = 17 988 000 000 m / min = 1 079 280 000 000 m / h = 25 902 720 000 000 m / d = 9 460 968 480 000 000 m / a
h=hour/Stunde, d=day=Tag, a=ano=Jahr. Also 9,46 * 10^15 Meter pro Jahr oder 9,46 * 10^12 Kilometer pro Jahr also 9,46 Billionen Kilometer wäre ein Lichtjahr.
(Anmerkung: jeweils 10^6 ist im Deutschen die "nächste Stufe der großen Zahl". Im Amerikanischen ist es 10^6 die erste Stufe, dann aber jeweils nur 10^3. Also im Deutschen 10^12 wäre 2te Stufe (wegen 12/6=2) und das ist Billion. (Million, Billion, Trillion, Quadrillion, Quintillion, Sextillion....). Im Amerikanischen wäre 10^12 folgende Stufe: = (12 / 3) - 1 = 4-1 = 3. 3te Stufe also: Trillion).
Das ist nicht die Geschwindigkeit sondern die Entfernung. Kann man aber auch umrechnen in km. Die Entfernung von 1 Lichtjahr ist: 300000 x 60 x 60 x 24 x 364.
Kannst es ja mal ausrechnen und schauen ob du mit der Zahl noch zu recht kommst.
Entfernung wird in Licht(geschwindigkeits)jahren gemessen.
Es handelt sich um Entfernungen, die km nicht sinnvoll ausgedrückt werden können. Auch wissen wir dann, dass eine Reise dort hin selbst für Licht Jahre dauern würde.
Man rechnet ja üblicherweise pro Std.