در حالی که بیشتر نقاط کیهان رمزآلود و بکر باقی مانده‌اند، حقیقت این جمله برایمان بسیار آشکار است: فضا بزرگ است، بسیار بزرگ… برای تعیین کمیت گسترهٔ کیهان، اختر‌شناسان معمولاً به پدیده‌هایی اشاره می‌کنند که چند سال معینِ نوری از ما دور هستند. اما این واقعاً به چه معنی است؟
برخلاف آنچه به نظر می‌رسد؛ «سال نوری» واحد اندازه‌گیری فاصله است، نه زمان و فاصله‌ای است که نور در یک سال در فضا طی می‌کند. به طور دقیق‌تر، اتحادیهٔ جهانی ستاره‌شناسی سال نوری را فاصله‌ای می‌داند که نور در ۳۶۵/۲۵ روز طی می‌کند. به زبان مشابه، می‌توان ۶۰ مایل را در واحد اتومبیل-ساعت (فاصله‌ای که یک اتومبیل در یک ساعت و در بزرگ راه طی می‌کند) بیان کرد. در واقع ما در در طول روز برای بیان فاصله از معیار زمان استفاده می‌کنیم. به عنوان مثال، «ده دقیقه مانده تا برسم» و …
نور با سرعت ۲۹۹۷۹۲ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند. فاصلهٔ ما تا نزدیک‌ترین ستاره ۴٫ ۳ سال نوری یا ۷/ ۴۰ تریلیون کیلومتر است. اولین اشارات به سال نوری به سال ۱۸۳۸ و به دانشمند آلمانی به نام فریدریش بسل بر می‌گردد. او فاصلهٔ ما تا ستاره‌ای به نام «ماکیان ۶۱» را اندازه گرفت و اندازهٔ آن ۶۶۰ هزار برابر بزرگ‌تر از شعاع مداری زمین بود. او به این تنیجه رسید که نور در عرض ده سال می‌تواند به این ستاره برسد، اما علاقهٔ خاصی در به کار بردن واژهٔ «سال نوری» نداشت. (به این دلیل که در آن مقطع هنوز مشخص نشده بود که سرعت نور عنصری بنیادی در طبیعت است). در سال ۱۸۵۱، این واژه برای نخستین بار در آلمان و نشریۀ نجومی Lichtjare، ظاهر شد. بعد‌ها اختر‌شناسان این واژه را به کار بردند و امروزه «سال نوری» حتی در متون علمی نیز واژه‌ای آشنا به حساب می‌آید.
علاوه بر سال نوری، پارسک نیز واژه‌ای پرکاربرد به حساب می‌آید. پارسک معادل ۳/۲۶ سال نوری است. پارسک تعداد ثانیه‌های قوسی (۱/۳۶۰۰ام درجه) است که موقعیت ظاهری ستاره در زمان اندازه‌گیری فاصلهٔ آن تغییر می‌کند. آرتور ادینگتون بریتانیایی، متخصص اخترفیزیک و دانشمند برجستهٔ در اوایل سدهٔ بیستم استفاده از پارسک را ترجیح داد و سال نوری را فاقد شرایط لازم دانست، اما در اثبات این ادعا ناموفق بود. سال نوری قابل تقسیم به روز نوری، ساعت نوری یا حتی ثانیهٔ نوری است، با این حال واحدهای مذکور کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. خورشید از ما ۸ دقیقهٔ نوری فاصله دارد، یعنی نور برای اینکه از خورشید به زمین برسد به ۸ دقیقه زمان نیاز دارد. [واحدهای محاسبۀ فاصله در ستاره‌شناسی]
همهٔ این موارد به دانستن سرعت نور بستگی دارد، که اندازه‌گیری آن به دلیل سرعت بسیار زیادش دشوار است. گالیله در سال ۱۶۳۸ اقدام به اندازه‌گیری سرعت نور کرد. او در شرح آزمایشی می‌گوید: شخصی مانع از رسیدن نور فانوس می‌شود و همزمان شخص دیگری بر روی برج در فاصله‌ای سعی در اندازه‌گیری مدت‌زمان رسیدن نور به خود، را دارد. این آزمایش به نتیجه‌ای نرسید و تنها جوابی که گالیله در برابر پرسش سرعت نور داد این بود که هر چقدر که سرعت نور زیاد بود نه واکنش‌های حسی انسان و نه ساعت به آن اندازه پر سرعت نبودند. (تخمین او برای سرعت نور چیزی حداقل ۱۰ برابر سرعت صدا بود، اما این فرضیه‌ای بیش نبود).
اوله رومر اختر‌شناس دانمارکی، در سال ۱۶۷۶ توانست با استفاده از ماه‌گرفتگی‌های آیو قمر سیارهٔ مشتری به فرضیاتی نایل شود. بعد‌ها در سال ۱۷۲۹، جیمز بردلی به استفاده از پدیدهٔ انحراف نور ستاره‌ها که طی آن موقعیت‌های ظاهری ستارگان در آسمان بسته به حرکت زمین تغییرات اندکی پیدا می‌کرد؛ سعی کرد به فرضیات صحیح‌تری نسبت به سرعت نور دست یابد.
دانشمندان بر ارتقای این فرضیات تلاش کردند و تا سال ۱۸۶۰ فیزیکدان اسکاتلندی جیمز کلرک مکسول، نشان داد که موج‌های الکترومغناطیسی با سرعت مشخصی در خلأ حرکت می‌کنند. این سرعت ثابت است و در آن زمان اکثر فیزیکدانان نور را صرفاً یک موج می‌داستند. (اکنون می‌دانیم که اینگونه نیست، نور می‌تواند ذره هم باشد.) در نهایت، در سال ۱۹۰۵ نظریهٔ نسبیت خاص آلبرت اینشتین عنوان کرد که نور با سرعت ثابتی فارغ از اینکه از کدام نقطه مشاهده می‌شود، حرکت می‌کند. این قدمی بزرگ به حساب می‌آمد. زیرا طولی نکشید که سرعت نور به یکی از عناصر جهان و در نتیجه به یکی از واحدهای مفید برای اندازه‌گیری فاصله تبدیل گشت.
ترجمه: اصغر مرتضوی / سایت علمی بیگ بنگ
منبع: Livescience. com