光年是计量 天体距离 的一种长度单位（light year，缩写ly），常用于表示 天文学 距离。是指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，约为9.46×10¹²千米（精确值为9,460,730,472,580,800米） 。更正式的定义为，在一儒略年的时间中（365.25日），在自由空间以及距离任何引力场或 磁场 无限远的地方，一光子所行走的距离。
因 宇宙 中 天体 间的距离非常大，如果以最常见的千米为单位计算非常麻烦，因此在1838年， 德国 天文学家 贝塞尔 首先使用“光年”一词，作为天文学测量上的单位 。同时将 太阳 与 地球 的距离为1天文单位，1光年约等于63240天文单位 。
容易出现的误区是把光年当做时间单位。光年是距离单位，不是时间单位 。光年一般在科普读物、科幻小说等非专业场景中用于描述 恒星 或 星系 之间的距离。专业的 天文学 家往往用来自于天测学的单位秒差距（parsec，缩写pc，约3.26光年）作为天文学中的距离单位，它是一天文单位张角为一角秒时的距离。
定义
根据 国际天文学联合会 （International Astronomical Union，缩写IAU）的定义，光年是指 光速 （299,792,458米/秒）与一儒略年（365.25日=31,557,600秒）的乘积，即光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，大约是9兆4600亿千米（确切数字是9460730472580.8千米） 。英文缩写为“ly”，也曾缩写为“l.y.”。这些 常数 收录于1984年启用的IAU（1976）天文常数系统中。
测量方式
地球和月球间的距离———雷达法
20世纪60年代，人们利用雷达测出了 地球 与月球间的距离。方法是把雷达束对准月球，发出一个短脉冲信号，测出信号往返所用的时间 t，由于雷达信号的速度等于 光速 ，利用公式 d＝ vt／2，即可求出。从 地球 上发出的雷达信号，经2.56秒返回地球，于是得出地球和月球间的距离约为4×10⁵km 。
太阳和行星间的距离———开普勒定律法
开普勒定律 为：t^2/d^3＝恒量 。
式中 t 为 行星 的 公转 周期、d 为行星到太阳的平均距离，若以地球、太阳间的距离作为1AU，以 地球公转 周期作为1 恒星 年，公式可简化为：t^2=d^3 。
在地球上仔细观察行星运转的轨迹，扣除地球公转的影响，就可精确计算出行星的公转周期，再利用开普勒定律，就可求出行星到太阳的距离。例如，离太阳最近的 水星 的公转周期为0.241年，则水星到太阳的距离为0.387AU。 海王星 离 太阳 最远，距离为30AU 。
太阳和相邻恒星间的距离———三角视差法
在地面上，要测量 人造卫星 （图1C处）的高度，可以通过安放在地球上 A、B两点的两个望远镜同时测得对C的两个角度A 和B，算出 视差 （视差为C对A、B两点的张角），再测出 A、B两点的距离———基线，利用三角知识就可求出人造卫星的高度。这种测量距离的方法叫三角视差法 。
银河系的大小———光谱法
利用视差法，可以测量300光年范围内的 天体 ， 对于更遥远的天体，因为视差太小，就无能为力了，这时需要使用 恒星光谱 的方法。如果星体的 视星等 为m（我们直接观测到的星等叫视星等）、 绝对星等 为M（把所有 恒星 放到10秒差距的地方观测到的 星等叫绝对星等），以秒差距（pc）作为星体距离d 的单位，它们的关系是：m— M＝—5＋log10d（4）。视星等m由观测确定，关键是确定恒星的绝对星等M。方法是，先拍摄距离我们较近的恒星光谱，恒星的光谱和它的表面温度有关，按光谱的种类和强度可以把光谱归纳为几种类型，分别是 O、B、A、F、G、K、M 型；另一方面，利用 视差 法求出 恒星 的实际距离，再把 视亮度 （ 视星等 ）转换成真正的光度（ 绝对星等 ）。以光谱（温度）为 横轴 ，以光度（绝对星等）为 纵轴 ，把每颗 恒星 绘在一张表上，这就是 赫罗图 （如图2），它展现了恒星的光谱和光度之间的极巧妙关系。由图2可以看出，大部分恒星分布在从左上角到右下角的 对角线 上，构成了 主序星 ，右上角是 红巨星 ，左下角是 白矮星 。如果测量恒星的距离，可以先测出恒星的光谱，利用光谱从赫罗图上找到恒星应有的光度（绝对星等），再测出恒星的视星等m，利用公式就可算出恒星的距离 。
银河系和相邻星系间的距离———变星法
变星 是指 视亮度 会随时间变化的 恒星 ，主要分成规则性和不规则性变星。规则性变星中有一种叫 脉动变星 ，脉动变星的光度是循环变化的，这是由于 恒星 的自动收缩和膨胀引起的。脉动变星因为其质量和组成成分的不同，会形成不同周期，如 造父一 变星的周期是5.37天。根据周期的光度变化曲线和光谱，便可将恒星分类。凡跟造父一有相同变化的恒星统称为造父 变星 ，还有天琴座 RR 变星、 室女座 W 型变 星等 。分类后，先找出可用光谱法测量的 变星 ，测出这些 变星 的光度，发现同一类变星的光度和周期形成一种关系，即光变周期越长的 恒星 ，其光度越大，这种关系称为 周光关系 （如图3）。在地面上测出变星的光变周期，根据周期容易从周光关系中推出变星的 绝对星等 M，再测出 视星等 m，利用公式（4）就可算出 恒星 的距离 。
宇宙的大小———红移法
光谱研究发现，几乎所有 星系 发出的光都有 红移 现象，所谓红移现象就是观测到的某物质的 谱线 的频率比实验室测知的频率要低。根据 多普勒效应 ，当光源离开观察者时，接收到的光的频率变低， 星系 的光谱红移证明，这些星系正在远离我们，这就是宇宙膨胀学说。1929年 哈勃空间望远镜 用2.5米大型望远镜观测到了更多星系，同时发现星系离我们越远，其退行速度（星系离开我们的速度）越大。退行速度V和距离D成正比，即V＝H·D（5） .。
这就是著名的 爱德文·哈勃 定律，H为哈勃 常数 ，其数值约为50～80千米／（秒·兆秒差距）。将 星系 中特定 原子 的光谱同实验室中同原子的光谱进行比较，就可确定光源的退行速度并用哈勃定律算出星系的距离 。
原理
因 宇宙 中 天体 间的距离非常大，如果以最常见的千米为单位计算非常麻烦，以光年为单位来计量更容易 。如 太阳系 跟另一 恒星 的距离 。已知距离 太阳 系最近的恒星为 人马座 比邻星 ，它与太阳相距4.22光年，即4.22*9460730472580.8千米 。
事实上，光年这样大的单位还不够用。因为在最大的望远镜里还可以看到很远的星星，它们离 地球 都有几万万光年。所以天文学家还用比光年更大的单位，如“秒差距”等来测量星际的距离 。
发展历程
1676年以前，人们普遍相信光的传播是不需要时间的，也未将光速看作自然界的基本常数，对光在以太或空间中的传播过程也充满疑惑。1676年， 丹麦 科学家 罗默 首先做出了光的传播需要时间的设想 。1671年，罗默开始观测木星的卫星( 木卫一 )。他发现 木星 掩卫的时间(由木卫一躲到木星背对地球的一面开始到它再次出现在地球上可观测到的区域之间的时间间隔)并不是一个定值。当木星离 地球 较远时，掩卫过程所用的时间更长 。
1675年， 法国 的天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼开始设想这种现象产生的原因可能是光的传播需要时间。然而，他在不久后就放弃了这个想法。直到18世纪上半叶，主流科学界才逐渐接受了 光速 有限的想法 。1728年， 英国 天文学家 詹姆斯·布拉德雷 给出了另一种测量光速的方法，得出光的速度大约是301000千米/秒 。
1838年， 德国 天文学家 贝塞尔 首次使用“光年”一词作为天文学测量单位。当时空间距离的最大单位是天文单位（AU），即地球绕日轨道半径（约1.5亿公里），贝塞尔使用约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫设计的160毫米量日仪，通过三角 视差 法根据天鹅座61的0.314角秒视差测量出其距离为660000天文单位（9.9×10^13公里），并且计算得出光需要走10.3年才能穿越这个距离，这也是人类首次测量除太阳以外的恒星的距离。另外，为了方便起见，科学家把 地球 到 太阳 的平均距离定义为“1天文单位”。用这个单位来度量 太阳系 的距离就方便多了。太阳与地球的距离为1天文单位，与 水星 的距离为0.4天文单位，与 金星 的距离为0.7天文单位，与 冥王星 的距离为40天文单位 。
单位换算
实例
韦伯首次发现系外行星:距离地球41光年温度高出几百度
美国航空航天局 （ 美国航空航天局 ）的 詹姆斯·韦伯空间望远镜 太空望远镜 首次发现一颗 系外行星 。这颗 行星 名为LHS 475 b，位于距离 地球 41光年的八角 星座 ，主要由岩石构成，大小与地球几乎相同。NASA 凌日系外行星勘探卫星 ( 凌日系外行星勘探卫星 )此前收集的数据表明，这颗行星可能存在。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室天文学家凯文·史蒂文森（Kevin Stevenson）和 博士后 雅各布·拉斯蒂格-耶格尔（Jacob Lustig-Yaeger）领导的研究小组使用 詹姆斯·韦伯空间望远镜 发现了这颗行星。研究人员在美国 西雅图 举行的第241届 美国天文学会 会议上宣布了新发现 。
科学家发现距离地球仅14光年“超级地球”
科学家发现了一颗距离地球仅14 光年的“另一个地球”—— 沃尔夫 ( 沃尔夫 ) 1061c, 人类未来“移民”的目的地备选星球又多了一个。据 英国 《 每日邮报 》报道， 沃尔夫1061c 的固态行星质量为地球的4倍。报道称，沃尔夫1061c系 澳大利亚 天文学家发现的3颗 行星 之一,，围绕名为沃尔夫1061的 红矮星 公转 。该研究主要作者邓肯赖特博士 (Dr Duncan Wright) 就职于 新南威尔士大学 ( 新南威尔士大学 ) 。他表示, “这个发现尤为令人振奋，3颗行星质量都足够小, 有条件成为固态行星，并拥有固态表面。”据赖特博士介绍, 围绕“ 沃尔夫1061”红矮星运行的3颗行星从里到外分别被命名为“沃尔夫1061b”、“ 沃尔夫1061c ”和“沃尔夫1061d”，它们的公转周期为5天、18天和67天, 质量分别是 地球 的1.4倍、4.3倍和5.2倍 。
太阳系外,新发现一颗宜居“超级地球”
2008年,研究人员在 恒星 HD 40307 附近发现3颗 行星 。现在借助欧洲南方天文台的望远镜，研究人员发现另外三颗行星，其中 HD 40307 g 位于所有6颗行星的最外围。其余5颗行星距离恒星过近表面温度可能太高不宜居。研究报告作者之一、英国 赫特福德大学 学者休·琼斯在一份声明中说：“这颗新行星较长的轨道意味着,它的气候和大气可能适合支撑生命。”研究人员说，在 天文学 层面，这颗行星属于 地球 “邻居“，今后可能有望借助新一代天文望远镜直接观测 。
误区
光年是距离单位，不是时间单位 。