10 メートルから光年への換算

メートル（m）について

メートルは国際単位系（SI）における長さの基本単位で、記号は m です。SI のほかの長さの単位はすべてメートルの倍数または分数として定義されており、面積、体積、速度をはじめとする多くの単位もメートルから組み立てられています。

その定義はこれまでに四度改められ、そのたびに物体による基準がより再現性の高いものへ置き換えられてきました。1791 年、フランス科学アカデミーは、パリを通る子午線に沿って北極から赤道までの距離の 1000 万分の 1 をメートルとすることを提案しました。この弧の測量には 6 年を要し、地球が完全な球ではないためわずかな誤差が生じました。1889 年には、パリ近郊のセーヴルに保管された白金イリジウム製の原器が定義の基準となり、その複製が加盟各国に配られました。1960 年には、クリプトン 86 が放つ橙赤色の光の波長の 1650763.73 倍として再定義されました。

現在の定義は 1983 年に定められたもので、別の量を固定するという点で異例です。真空中の光の速さを毎秒 299792458 メートルちょうどと定め、メートルは光が 1/299792458 秒間に進む距離として導かれます。したがって光の速さはもはや測定される量ではなく、定義された定数です。測定技術の向上は、いまでは光速ではなくメートルの精度を高めることになります。

この単位は、建物の寸法、陸上競技のトラック、プール、水深、布地、ロープなど、世界中で用いられています。日常生活でヤード・ポンド法を残している国はわずかで、そうした国でも科学と医学の分野ではメートルが主流です。

身近な目安を知っておくと感覚がつかみやすくなります。一般的な室内ドアの高さはおよそ 2 メートルです。大人の歩幅は 4 分の 3 メートル近くで、歩数を数えれば距離をおおまかに測れるのはこのためです。車線の幅は多くの国で 3 メートルから 3.5 メートルの間です。

1 メートルは 100 センチメートル、1000 ミリメートル、0.001 キロメートルに等しく、約 3.28084 フィート、39.3701 インチにあたります。

光年（ly）について

光年は、光が真空中を 1 ユリウス年のあいだに進む距離で、ちょうど 9460730472580800 メートル、およそ 9 兆 4600 億キロメートルにあたります。記号は ly です。

これは時間ではなく距離の単位です。名称がその点を覆い隠しているため、混同がなかなか絶えません。値が正確なのは、定義された二つの量から導かれるからです。光の速さは毎秒 299792458 メートルと定められ、1 ユリウス年は 86400 秒の日を 365.25 日ぶんとちょうど定義されています。両者を掛け合わせれば、測定の不確かさをまったく含まない数値が得られます。

この単位の妙味は、光の速さが有限であることを目に見える形にする点にあります。12 光年先の天体を見るとは、それを 12 年前の姿で見ることであり、この遅れは物珍しい話ではなく観測宇宙論の土台そのものです。観測されているもっとも遠い銀河は数十億光年の彼方にあり、望遠鏡は事実上、過去をのぞく道具だといえます。

近傍の距離は、この単位の物差しでは慎ましいものです。太陽にもっとも近い恒星プロキシマ・ケンタウリまでは 4.25 光年、シリウスまでは 8.6 光年です。天の川銀河の中心は地球からおよそ 2 万 6000 光年の距離にあり、銀河全体はおよそ 10 万光年の広がりをもちます。アンドロメダ銀河はおよそ 250 万光年の彼方にありながら、暗い場所であれば肉眼でも見えます。多くの人が直接その目で見る、もっとも遠い天体だといえるでしょう。

専門の天文学者はふつうパーセクを好みます。これは年周視差の測定から自然に導かれる単位で、学術誌では距離をパーセク、キロパーセク、メガパーセクで示します。一般向けの読み物で光年が主流なのは、光の速さ以外に説明を要しないからです。

これと同じ考え方の単位が、より小さな尺度にもあります。光秒はおよそ 30 万キロメートルで、地球と月の距離に近い値です。無線技術者は、ケーブルを伝わる信号を考えるときに、およそ 30 センチメートルの光ナノ秒を用います。光分や光時は、太陽系外縁部の説明にときおり登場します。

1 光年は 63241 天文単位、およそ 0.3066 パーセク、9 兆 4607 億キロメートルに等しくなります。