Lichtgeschwindigkeit

Die Lichtgeschwindigkeit ist die höchste Geschwindigkeit, mit der sich Informationen im Universum ausbreiten können. Im Vakuum bewegt sich Licht mit exakt 299.792.458 Metern pro Sekunde. Gerundet entspricht das:

Lichtgeschwindigkeit = 299.792 Kilometer pro Sekunde

Das klingt fast unvorstellbar schnell. Trotzdem sind die Entfernungen im Weltall so groß, dass selbst Licht für viele Strecken messbare Zeit benötigt. Genau deshalb spricht man bei astronomischen Entfernungen oft von Lichtsekunden, Lichtminuten oder Lichtjahren.

Was bedeutet Lichtgeschwindigkeit?

Licht bewegt sich im Vakuum immer mit derselben Geschwindigkeit. Diese Geschwindigkeit ist eine Naturkonstante und spielt in der Physik eine zentrale Rolle, unter anderem in der Relativitätstheorie von Albert Einstein.

Im Alltag merken wir von der Lichtlaufzeit kaum etwas. Wenn wir aber zu Himmelskörpern schauen, sehen wir sie nie ganz „live“, sondern immer so, wie sie vor einer bestimmten Zeit waren. Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto länger war sein Licht zu uns unterwegs.

Wie lange braucht das Licht vom Mond bis zur Erde?

Der Mond ist im Durchschnitt etwa 384.400 Kilometer von der Erde entfernt. Das Licht braucht für diese Strecke etwas mehr als eine Sekunde.

Wenn wir den Mond am Himmel sehen, sehen wir ihn also ungefähr so, wie er vor gut einer Sekunde war. Für den Alltag ist das bedeutungslos, aber astronomisch ist es ein schöner Einstieg in das Thema Lichtlaufzeit.

Wie lange braucht das Licht von der Sonne bis zur Erde?

Die Sonne ist im Mittel rund 149,6 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Das Sonnenlicht braucht für diese Strecke ungefähr 8 Minuten und 19 Sekunden.

Das bedeutet: Wenn wir die Sonne sehen, blicken wir auf ihren Zustand von vor etwas mehr als acht Minuten. Veränderungen auf der Sonne würden uns also erst mit dieser Verzögerung erreichen.

Mehr dazu findest du hier: Wie lange braucht das Licht von der Sonne zur Erde?

Wie lange braucht Licht von den Planeten zu uns?

Auch bei Planeten ist die Lichtlaufzeit unterschiedlich. Sie hängt davon ab, wie weit der jeweilige Planet gerade von der Erde entfernt ist. Mars, Jupiter oder Saturn stehen nicht immer gleich weit von uns entfernt, weil Erde und Planeten auf eigenen Bahnen um die Sonne laufen.

Mond: etwas mehr als 1 Lichtsekunde
Sonne: etwa 8 Lichtminuten
Mars: je nach Entfernung mehrere Minuten
Jupiter: grob zwischen gut 30 und mehr als 50 Lichtminuten
Saturn: deutlich über eine Stunde Lichtlaufzeit

Wenn wir Planeten am Himmel beobachten, sehen wir sie also immer mit einer kleinen Verzögerung. Bei den äußeren Planeten ist diese Verzögerung bereits deutlich spürbarer als bei Sonne oder Mond.

Ein Lichtjahr: Entfernung, nicht Zeit

Der Begriff Lichtjahr klingt zunächst nach einer Zeitangabe. In der Astronomie ist ein Lichtjahr aber eine Entfernung. Es beschreibt die Strecke, die Licht in einem Jahr im Vakuum zurücklegt.

Ein Lichtjahr entspricht ungefähr:

1 Lichtjahr = 9.460.730.472.580,8 Kilometer

Das sind rund 9,46 Billionen Kilometer. Solche Einheiten sind notwendig, weil Entfernungen außerhalb unseres Sonnensystems in Kilometern schnell unübersichtlich werden.

Wie weit ist der nächste Stern von der Erde entfernt?

Der nächste Stern ist natürlich unsere Sonne. Sie ist rund acht Lichtminuten entfernt. Wenn man aber nach dem nächsten Stern außerhalb unseres Sonnensystems fragt, landet man bei Alpha Centauri beziehungsweise dem Alpha-Centauri-System.

Alpha Centauri ist ein Mehrfachsternsystem und etwa 4,36 Lichtjahre von der Erde entfernt. Sein Licht ist also mehr als vier Jahre unterwegs, bevor es uns erreicht.

Das zeigt eindrucksvoll, wie groß die Entfernungen im Weltall sind: Selbst das Licht des nächsten Nachbarsternsystems ist jahrelang unterwegs.

Warum schauen wir im Weltall in die Vergangenheit?

Weil Licht Zeit braucht, sehen wir entfernte Objekte immer so, wie sie früher waren. Beim Mond ist dieser Blick in die Vergangenheit nur gut eine Sekunde alt. Bei der Sonne sind es gut acht Minuten. Bei Sternen können es Jahre, Jahrhunderte oder sogar Millionen Jahre sein.

Das macht die Astronomie besonders faszinierend: Ein Blick in den Himmel ist immer auch ein Blick zurück in die Vergangenheit des Universums.

Kann man Lichtlaufzeiten selbst erleben?

Direkt fühlen kann man die Lichtgeschwindigkeit nicht. Aber man kann die Folgen astronomischer Entfernungen beobachten. Besonders anschaulich ist das bei Sonne, Mond und Planeten. Wer regelmäßig den Himmel beobachtet, merkt schnell, dass sich die Positionen der Himmelskörper verändern und dass Entfernungen im Sonnensystem gewaltig sind.

Mit einem Teleskop lassen sich Mond, Jupiter, Saturn, Mars oder Venus besonders gut beobachten. Gerade Jupiter mit seinen Monden oder Saturn mit seinem Ring zeigen, dass man von der Erde aus echte Himmelskörper im Sonnensystem sehen kann.

Passende Einstiege findest du hier:

Sonne beobachten: nur mit sicherem Schutz

Auch die Sonne ist ein faszinierendes Beobachtungsobjekt. Dabei gilt aber eine besonders wichtige Sicherheitsregel: Niemals ohne geeigneten Sonnenfilter direkt in die Sonne schauen. Das gilt erst recht mit Fernglas, Kamera oder Teleskop.

Mit geeigneten Sonnenfiltern oder speziellen Sonnenteleskopen lassen sich Sonnenflecken und je nach Ausrüstung weitere Strukturen beobachten. Eine Übersicht findest du hier: Sonnenteleskope und sichere Sonnenbeobachtung.

Kurz zusammengefasst

Licht bewegt sich im Vakuum mit exakt 299.792.458 Metern pro Sekunde.
Das entspricht rund 299.792 Kilometern pro Sekunde.
Vom Mond zur Erde braucht Licht etwas mehr als eine Sekunde.
Von der Sonne zur Erde braucht Licht etwa 8 Minuten und 19 Sekunden.
Ein Lichtjahr ist eine Entfernung und entspricht rund 9,46 Billionen Kilometern.
Beim Blick ins Weltall sehen wir entfernte Objekte immer so, wie sie früher waren.