Das Lichtjahr – Definition, Berechnung und Beispiele

Ein Lichtjahr ist eine astronomische Entfernungsangabe, die die Strecke darstellt, die das Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt. Mit einer Länge von Billionen Kilometern ist es nicht nur eine Zeitangabe. Finde heraus, wie weit das Licht wirklich reist! Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text.

Inhaltsverzeichnis zum Thema Lichtjahr

Das Quiz zum Thema: Lichtjahr

Was ist ein Lichtjahr?

Frage 1 von 5

Welche Einheit wird für kleinere Entfernungen analog zum Lichtjahr verwendet?

Frage 2 von 5

Wie rechnet man ein Lichtjahr in Kilometern aus?

Frage 3 von 5

Welche Entfernung entspricht einem Lichtjahr?

Frage 4 von 5

Wie lange braucht das Sonnenlicht, um die Erde zu erreichen?

Frage 5 von 5

Das Lichtjahr im Überblick

  • Das Lichtjahr ist eine Entfernungsangabe, die besonders in astronomischen Kontexten verwendet wird.

  • Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt.

  • Ein Lichtjahr entspricht 9,46 Billionen Kilometern.
Lichtjahr Video

Quelle sofatutor.com

Lichtjahr – Definition

Da die Entfernungen im Weltall sehr groß sind, wird eine Einheit benötigt, mit der sich große Entfernungen gut angeben und berechnen lassen. Eine dieser Einheiten ist das Lichtjahr. Bei dem Lichtjahr handelt es sich um eine Längeneinheit, das heißt, es gibt eine Strecke an. Die Definition für das Lichtjahr lautet:

Das Lichtjahr gibt die Strecke an, die das Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt. Das entspricht einer Strecke von 9,46 Billionen Kilometern.

9,46 Billionen Kilometer = 9\,460\,000\,000\,000\,\text{km}

Achtung: Auch wenn der Name es anders vermuten lässt, handelt es sich bei einem Lichtjahr nicht um eine Zeitangabe. Daher kann man das Lichtjahr weder in Geschwindigkeiten wie \frac{\text{km}}{\text{h}} noch in Jahren angeben, sondern lediglich als Entfernung.

Neben der Einheit Lichtjahr werden für kleinere Entfernungen analog auch die Einheiten Lichtsekunde, Lichtminute oder Lichtstunde verwendet. Diese sind jedoch deutlich seltener.

Lichtjahr – Berechnung

Das Lichtjahr berechnet sich aus der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und der Länge eines Jahres.
Licht bewegt sich im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von 299\,792\,458\,\frac{\text{m}}{\text{s}}. Nichts kann sich schneller bewegen als das Licht im Vakuum. Die Lichtgeschwindigkeit ist demnach die höchstmögliche Geschwindigkeit.
Für die Länge des Jahres wird die Länge eines julianischen Jahres verwendet, das ist die Jahreslänge, die wir für unseren Kalender verwenden. Das julianische Jahr hat eine Länge von 365,25 Tagen.
Um das Lichtjahr zu berechnen, multiplizieren wir die Lichtgeschwindigkeit mit der Zeit. Die Zeit müssen wir dafür zunächst von Tagen (\text{d}) in Sekunden (\text{s}) umrechnen.

365,25\,\text{d} = 365,25 \cdot 24 \cdot 60 \cdot 60\,\text{s}=31\,557\,600\,\text{s}

Somit ergibt sich für das Lichtjahr eine Entfernung von:

1 Lichtjahr = 9,46 \cdot 10^{12}\,\text{km} (9,46 Billionen Kilometer)
1\,\text{Lichtjahr}=299\,792\,458\,\frac{\text{m}}{\text{s}} \cdot 31\,557\,600\,\text{s} \approx 9,46 \cdot 10^{15}\,\text{m} = 9,46 \cdot 10^{12}\,\text{km}

Das Lichtjahr entspricht also 9,46 Billiarden Metern, das sind umgerechnet 9,46 Billionen Kilometer.

Lichtjahr – Beispiele

Bereits die Entfernung zur Sonne scheint uns Menschen sehr groß zu sein. Das Licht benötigt von der Sonne bis zu uns zur Erde tatsächlich jedoch nur etwa 8 Minuten. Diese Entfernung ist also nur ein Bruchteil vom Lichtjahr und ein noch geringerer Bruchteil der Entfernung bis zum anderen Ende der Milchstraße. Dieses liegt bis zu 200\,000 Lichtjahre von der Erde entfernt. Das Licht benötigt von dort bis zu uns zur Erde also 200\,000 Jahre. Das Licht der Sterne, die wir sehen, ist in den meisten Fällen also schon sehr lange unterwegs.

Andere Einheiten aus der Astronomie

Das Lichtjahr dient der Veranschaulichung für den wissenschaftlichen Laien. In der Wissenschaft finden wir häufiger die sogenannte astronomische Einheit (abgekürzt AE), die 149,6 \cdot 10^{6} Kilometer beträgt. Das entspricht der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Sonne. Auch die Einheit Parsec, die einer Entfernung von 30,86 \cdot 10^{12} Kilometern entspricht, findet man in wissenschaftlichen Kontexten oft. Sie wird für größere Entfernungen genutzt.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Lichtjahr

Das Lichtjahr ist eine Entfernungsangabe aus dem Bereich der Astronomie. Es gibt die Entfernung an, die das Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt. Das entspricht einer Strecke von 9,46 Billionen Kilometern.

Nein, auch wenn es der Name vermuten lässt, handelt es sich bei dem Lichtjahr nicht um eine Zeiteinheit, sondern um eine Entfernungsangabe.

Da es sich bei dem Lichtjahr nicht um eine Zeiteinheit handelt, kann man es nicht in einer Zeiteinheit angeben.

Ein Lichtjahr entspricht einer Strecke von 9,46 Billionen Kilometern.
Um die Strecke zu berechnen, multiplizieren wir die Lichtgeschwindigkeit (299\,792\,458\,\frac{\text{m}}{\text{s}}) mit der Länge eines Jahres (365,25 Tage = 31\,557\,600 Sekunden) und erhalten somit eine Entfernung von 9,46 Billionen Kilometern.

Das Sonnenlicht benötigt etwa 8 Minuten, um die Erde zu erreichen.

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