光の到達時間計算ツール
光がある距離を進むのにかかる時間が分かります。1天文単位なら約499秒で、太陽の光が届くまでのおなじみの約8分です。キロメートルか天文単位で入れてください。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 距離
- 149,597,870.7 km
- 距離(m)
- 149,597,870,700 km
- 距離(km)
- 149,597,870.7
- 距離(au)
- 1
- 秒
- 499.0047838362
この光の到達時間計算ツールは、真空中を進む光の信号が、指定された経路長を通過するのにかかる時間を算出します。計算式は完全に決定的です。到達時間tは距離dを、正確なSI定義による光速c(秒速299792458メートル)で割った値に等しくなります。距離はキロメートルまたは天文単位(AU)で入力してください。エンジンはIAU 2012の定義(1AU=149597870700メートル)を用いてメートルに変換した後、cで割ります。代表的な検算例は1天文単位で、約499秒、つまりおよそ8.3分となり、これは地球と太陽の平均距離における、おなじみの光の遅延時間です。もう一つの検算例は299792.458キロメートルで、これはちょうど1光秒に相当します。この計算エンジンは有限精度の算術演算のみを使用し、ネットワーク通信も、サンプリングも、日付に依存する近似処理も一切行いません。宿題やミッションブリーフィング、コンテスト対策にはブラウザ上で無料でご利用いただけます。
光の到達時間とは何か、何が分かるか
光の到達時間とは、光子または理想的な電磁信号が、固定された光速で長さdの直線的な真空経路を一方向に進むのにかかる時間です。SI単位系では光速は定義により厳密な値、すなわちc=秒速299792458メートルとなるため、モデル化で選択の余地があるのは経路長の表し方だけです。
この計算ツールはキロメートルまたは天文単位を受け付け、それをメートルに変換したうえで、秒単位のt=d/cを返します。また、経路長をメートル・キロメートル・天文単位で併記するので、別のツールを使わずに単位換算を相互確認できます。近似的な数値積分器も、媒質の屈折率のランダムサンプリングも実装されていません。
拒否される例としては、距離の欠落、非有限の値、文書化された上限を超える大きさ、そして負の経路長が挙げられます。このモデルでは負の距離は物理的にありえないためです。距離ゼロは有効な入力であり、単に到達時間ゼロを返します。
往復のレーダー遅延、軌道上の光行時運動方程式、相対論的なシャピロ遅延が必要な場合は、それぞれの専用ツールをご利用ください。
光の到達時間が学習・天文学・ソフトウェアのどこで使われるか
学生が光の到達時間に出会うのは、教科書が光速の定義から太陽系内の通信遅延の話へと進むとき、コンテストの問題である距離にある探査機まで信号が届くのにどれだけかかるかを問われるとき、あるいは微積分を使わずに光分をキロメートルに変換するときです。
教師は、単位をこっそり切り替えたり科学的記数法を落としたりする不透明な計算アプリを信用せずに、控えめなキロメートルやAUの値で解答例をあらかじめ用意できます。
開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、宇宙ゲームの信号遅延のための決定的なテストベクトルを用意したり、ミッション計画のデモの前にユーザー入力の距離を正規化したり、あいまいな「太陽まで8分」ではなくtそのものを要求するプログラミングチャレンジの問題文を満たしたりします。
コンテストの練習では、時間的制約の中でグラフ電卓なしに解答を検算できる、高速でオフラインの光到達時間の算出手段がしばしば必要になります。プロダクトや教育用ツールは、利用者が探査機までの距離を入力し、UIが光円錐図とともに秒と分を表示しなければならない場面でこの公式を使用します。このページ上での処理はすべてブラウザ内で完結します。
活用例
宿題と太陽系内の光の遅延
教科書のkmまたはAU単位の距離から片道の光到達時間を計算し、通信遅延に関する問題に取り組む前に秒数を検算します。
決定的なテストデータ
信号遅延モジュールの単体テスト、プロパティテスト、CIのアサーションのために、再現性のあるt = d/cの値を生成します。
ミッションデモとゲーム物理
探査機との通信、系外惑星のデモ、宇宙ゲームのために、ユーザーが入力した経路長を光到達時間へ正規化します。
よくある質問
ここでの光の到達時間はどのように定義されていますか?
真空中を一方向に進む時間t = d/cで、c = 秒速299792458メートル(正確なSI値)です。距離はキロメートルまたは天文単位(IAU定義の1AU = 149597870700メートル)で指定できます。
距離が負の場合はどうなりますか?
光の到達時間t = d/cは負の経路長に対して定義されません。
大気、重力、往復遅延は考慮されますか?
いいえ。 純粋に真空中を一方向に進む光の到達時間のみを返します。屈折媒質、シャピロ遅延、2d/cのレーダー往復遅延は対象外です。
結果が指定の精度で丸められるのはなぜですか?
既定の精度は小数点以下10桁で、0から15の範囲で指定できます。
太陽の光が地球に届くまで何秒かかりますか？
地球と太陽の平均距離である1天文単位では約499秒、8分少々です。天文単位で1、またはキロメートルで149,597,870.7を入れると確かめられます。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/astro/light-travel-time \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"distance":149597870.7}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/astro/light-travel-time", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"distance": 149597870.7
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/astro/light-travel-time",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"distance": 149597870.7
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/astro/light-travel-time", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"distance":149597870.7}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"distance":149597870.7}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/astro/light-travel-time", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"distance": 149597870.7
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "astro.light_travel_time",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_abs_distance | 1e+30 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
CI環境や天文学のデモ、教育用ソフトウェアで再現性のある光到達時間のテストデータが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002のAPIをご利用ください。
光の到達時間の意味と、レスポンスに含まれる内容
レスポンスにはこの時間を分、時間、日、ユリウス年にも換算した値が含まれており、いずれも固定の秒数を用いているため教育用の表示が安定します。さらに、製品内で使用されている固定定数cとau_m、単位を示すunit_timeタグ(s)、メソッドタグlight_travel_time、適用した精度、そして簡潔な公式の説明も返されます。このエンジンは、対応する大きさの範囲内であれば厳密な浮動小数点数としてtを構築し、それ以外の場合はinvalid_inputとして入力を拒否します。このページが答えるのは一方向の真空中の到達時間のみであり、ワークシートや単体テスト、媒質や重力の補正を独自に実装したくないAPI利用者に適した、安定した数値出力を提供します。
距離と単位の読み取り方法、およびtの再現性を保つ仕組み
数値文字列の先頭の任意の正符号や科学的記数法は、有限の小数として解析できる限り許容されますが、埋め込まれた空白、16進数プレフィックス、数値でないトークンは明確なメッセージとともに拒否されるため、不正なセルの値がそのまま誤った到達時間になることはありません。距離は負であってはなりません。推奨されるフィールドは経路長を表すdistanceですが、スプレッドシートやクエリ文字列、型付きフォームで同じ契約を再利用できるように、別名d、dist、lengthも使用できます。任意のunitフィールドはキロメートルか天文単位かを選択するもので、別名units、distance_unitも使用でき、省略した場合の既定値はkmです。キロメートルとして認識されるトークンにはkm、kilometres、kilometersが、AUとして認識されるトークンにはau、AU、astronomical_unitsがあります。distanceがゼロ未満、または負のゼロの場合、光の到達時間t=d/cは負の経路長に対して定義されないため、リクエストはinvalid_inputで失敗します。このページの無料ブラウザ実行と、有料APIを組み合わせれば、光到達時間の計算式を自前で実装し直すことなく、自動化パイプラインの中で同一の数学的結果を得られます。
光の到達時間が学習・天文学・ソフトウェアのどこで使われるか
APIを通じた場合、成功した検索1件につき$0.002が課金され、検証に失敗したリクエストには課金されず、レスポンスを返した後は何も保存されません。この「無料のインタラクティブな探索」と「同一の結果を返す有料API」という切り分けは、KITのtier Aカタログ全体の方針と一致しており、教室でのデモから自動化パイプラインへ、数学的な結果を変えることなく移行できます。無料で決定的な科学系ヘルパー群からなる小さなラボを構築する場合はsurface-gravityなど他の天文学系エンドポイントと組み合わせ、検索意図が「光がある距離を進むのにどれだけかかるか」である場合には、この光到達時間ツールを専用の答えとしてご利用ください。
技術的な質問
光の到達時間計算ツールの料金はいくらですか?
このページ上でブラウザから利用する場合は無料です。APIを通じて利用する場合、成功したリクエストごとに$0.002が課金され、無効な入力には課金されません。