Τι είναι 1 φως. Έτος φωτός και κοσμικές κλίμακες

Σίγουρα, έχοντας ακούσει σε κάποια φανταστική ταινία δράσης την έκφραση a la “20 to Tatooine έτη φωτός”, πολλοί έκαναν εύλογες ερωτήσεις. Θα αναφέρω μερικά από αυτά:

Δεν είναι ένας χρόνος;

Τότε τι είναι έτος φωτός?

Πόσα χιλιόμετρα έχει;

Πόση ώρα θα πάρει έτος φωτός ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟΜε Γη?

Αποφάσισα να αφιερώσω το σημερινό άρθρο στο να εξηγήσω την έννοια αυτής της μονάδας μέτρησης, να την συγκρίνω με τα συνηθισμένα μας χιλιόμετρα και να δείξω τις κλίμακες που Σύμπαν.

Virtual Racer.

Φανταστείτε ένα άτομο, κατά παράβαση όλων των κανόνων, να βιάζεται κατά μήκος του αυτοκινητόδρομου με ταχύτητα 250 km / h. Σε δύο ώρες θα ξεπεράσει 500 χλμ. και σε τέσσερα - έως και 1000. Εκτός, φυσικά, αν τρακάρει στην πορεία ...

Φαίνεται ότι αυτή είναι η ταχύτητα! Αλλά για να κάνει το γύρο του συνόλου Γη(≈ 40.000 km), ο αναβάτης μας θα χρειαστεί 40 φορές περισσότερο χρόνο. Και αυτό είναι ήδη 4 x 40 = 160 ώρες. Ή σχεδόν μια ολόκληρη εβδομάδα συνεχούς οδήγησης!

Τελικά όμως δεν θα πούμε ότι κάλυψε 40.000.000 μέτρα. Δεδομένου ότι η τεμπελιά πάντα μας ανάγκαζε να εφευρίσκουμε και να χρησιμοποιούμε μικρότερες εναλλακτικές μονάδες μέτρησης.

Οριο.

Από ένα σχολικό μάθημα φυσικής, όλοι πρέπει να γνωρίζουν ότι ο πιο γρήγορος αναβάτης μπαίνει σύμπαν- φως. Σε ένα δευτερόλεπτο, η δέσμη του καλύπτει μια απόσταση περίπου 300.000 km, και η υδρόγειος, έτσι, θα γυρίσει σε 0,134 δευτερόλεπτα. Αυτό είναι 4.298.507 φορές πιο γρήγορο από τον εικονικό μας δρομέα!

Από Γηπριν Φεγγάριτο φως φτάνει κατά μέσο όρο σε 1,25 δευτ., έως ήλιοςη δέσμη του θα ορμήσει σε λίγο περισσότερο από 8 λεπτά.

Κολοσσαίο, έτσι δεν είναι; Όμως η ύπαρξη ταχυτήτων μεγαλύτερων από την ταχύτητα του φωτός δεν έχει ακόμη αποδειχθεί. Να γιατί ακαδημαϊκή κοινότητααποφάσισε ότι θα ήταν λογικό να μετρηθούν οι κοσμικές κλίμακες σε μονάδες που διανύει ένα ραδιοκύμα σε συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα (το οποίο είναι το φως, ειδικότερα).

Αποστάσεις.

Ετσι, έτος φωτός- τίποτα περισσότερο από την απόσταση που ξεπερνά μια ακτίνα φωτός σε ένα χρόνο. Σε διαστρικές κλίμακες, η χρήση μονάδων απόστασης μικρότερης από αυτή δεν έχει πολύ νόημα. Κι όμως είναι. Εδώ είναι οι κατά προσέγγιση τιμές τους:

1 ελαφρύ δευτερόλεπτο ≈ 300.000 χλμ.

1 λεπτό φωτός ≈ 18.000.000 km;

1 ώρα φωτός ≈ 1.080.000.000 km;

1 ημέρα φωτός ≈ 26.000.000.000 km;

1 εβδομάδα φωτός ≈ 181.000.000.000 km;

1 φωτεινός μήνας ≈ 790.000.000.000 χλμ.

Και τώρα, για να καταλάβετε από πού προέρχονται οι αριθμοί, ας υπολογίσουμε με τι ισούται έτος φωτός.

Υπάρχουν 365 ημέρες το χρόνο, 24 ώρες την ημέρα, 60 λεπτά σε μια ώρα και 60 δευτερόλεπτα σε ένα λεπτό. Έτσι, ένα έτος αποτελείται από 365 x 24 x 60 x 60 = 31.536.000 δευτερόλεπτα. Το φως διανύει 300.000 km σε ένα δευτερόλεπτο. Κατά συνέπεια, σε ένα χρόνο η δέσμη της θα καλύπτει απόσταση 31.536.000 x 300.000 = 9.460.800.000.000 km.

Αυτός ο αριθμός έχει ως εξής: ΕΝΝΕΑ ΤΡΙΣ, ΤΕΤΡΑΚΟΣΙΑ εξήντα δισεκατομμύρια και οκτακόσια εκατομμύριαχιλιόμετρα.

Φυσικά, η ακριβής τιμή έτος φωτός ελαφρώς διαφορετικό από αυτό που υπολογίσαμε. Αλλά όταν περιγράφονται αποστάσεις από αστέρια σε άρθρα δημοφιλών επιστημών, κατ 'αρχήν, δεν απαιτείται η υψηλότερη ακρίβεια και εκατό ή δύο εκατομμύρια χιλιόμετρα δεν θα παίξουν ιδιαίτερο ρόλο εδώ.

Τώρα ας συνεχίσουμε τα πειράματα σκέψης μας...

Ζυγός.

Ας υποθέσουμε μοντέρνο ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟφύλλα ηλιακό σύστημαμε την τρίτη διαστημική ταχύτητα (≈ 16,7 km/s). Πρώτα έτος φωτόςθα ξεπεράσει σε 18.000 χρόνια!

4,36 έτη φωτόςστο πλησιέστερο αστρικό μας σύστημα ( Άλφα Κενταύρου, δείτε την εικόνα στην αρχή) θα ξεπεράσει σε περίπου 78 χιλιάδες χρόνια!

Μας ο γαλαξίας του Γαλαξία, με διάμετρο περίπου 100.000 έτη φωτός, θα διασχίσει σε 1 δισεκατομμύριο 780 εκατομμύρια χρόνια.

Οι τεράστιοι εξωτερικοί χώροι είναι πολύ δύσκολο να υπολογιστούν σε χιλιόμετρα ή μίλια. Οι επιστήμονες σκέφτηκαν να βρουν άλλες μονάδες για τη μέτρηση μεγάλων αποστάσεων. Οι λάτρεις των ταινιών και βιβλίων επιστημονικής φαντασίας ακούνε συχνά για το έτος φωτός. Αλλά δεν μπορούν όλοι να εξηγήσουν τι σημαίνουν αυτές οι λέξεις. Κάποιοι δεν βλέπουν τη διαφορά του από το συνηθισμένο γήινο.

Αυτή η τιμή είναιδημοφιλής μονάδα μέτρησης για την κοσμική απόσταση. Κατά τον ορισμό του, χρησιμοποιήστε:

• ταχύτητα του φωτός,
• ο αριθμός των δευτερολέπτων ίσος με 365 ημέρες.

Μια σημαντική προϋπόθεση για έναν τέτοιο υπολογισμό είναι η απουσία επιρροής στο φως οποιωνδήποτε βαρυτικών πεδίων. Αυτή η απαίτηση καλύπτεται από ένα κενό. Είναι σε αυτό που η ταχύτητα διάδοσης οποιωνδήποτε ηλεκτρομαγνητικών ακτίνων παραμένει σταθερή.

Πίσω στον 17ο αιώνα, οι επιστήμονες προσπάθησαν να προσδιορίσουν ταχύτητα του φωτός. Προηγουμένως, οι αστρονόμοι υπέθεταν ότι οι ακτίνες ταξιδεύουν στο διάστημα αμέσως. Ο Galileo Galilei αμφισβήτησε αυτό. Έθεσε ως στόχο να υπολογίσει τον χρόνο που χρειάζεται μια δέσμη φωτός για να διανύσει μια συγκεκριμένη απόσταση, ίση με οκτώ χιλιόμετρα. Όμως τα πειράματά του ήταν ανεπιτυχή. Η έρευνα του Δανού επιστήμονα O. Römer ήταν επίσης ανεπιτυχής. Παρατήρησε μια προσωρινή διαφορά στις εκλείψεις των δορυφόρων άλλων πλανητών, ανάλογα με τη θέση της Γης. Όταν είναι πιο μακριά από ένα άλλο διαστημικό αντικείμενο, τότε οι ακτίνες του φωτός χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να φτάσουν η επιφάνεια της γης. Δεν κατάφερε να υπολογίσει την ταχύτητά τους.

Για πρώτη φορά, περίπου η ταχύτητα του φωτός υπολογίστηκε από τον Άγγλο James Bradley τον 18ο αιώνα. Αυτός ο αστρονόμος έθεσε την τιμή του στα 301.000 km/s. Τον περασμένο αιώνα, χρησιμοποιώντας τη θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού του Maxwell, οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν με ακρίβεια την ταχύτητα μιας δέσμης. Η έρευνα διεξήχθη με τη χρήση των πιο πρόσφατων τεχνολογία λέιζερ, λαμβάνοντας υπόψη τους συντελεστές διάθλασής τους. Η υπολογισμένη ταχύτητα του φωτός ήταν 299.792 χιλιόμετρα 458 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Αυτό βοήθησε στον προσδιορισμό μιας βολικής μονάδας μέτρησης για το διάστημα.

Τι είναι 1 έτος φωτός σε χιλιόμετρα

Ως βάση για τον υπολογισμό ελήφθησαν 365 ημέρες. Εάν υπολογίσετε την ημερήσια τιμή σε δευτερόλεπτα, λαμβάνετε 86.400 δευτερόλεπτα. Και σε όλες αυτές τις μέρες ο αριθμός τους θα είναι 31.557.600.

Υπολογίσαμε πόσο μακριά διανύει μια ακτίνα φωτός ανά δευτερόλεπτο. Πολλαπλασιάζοντας αυτήν την τιμή με 31.557.600, παίρνουμε λίγο πάνω από 9,4 τρισ. Είναι έτος φωτός μετρημένο σε χιλιόμετρα. Είναι αυτή η απόσταση που θα διανύσει μια φωτεινή δέσμη σε 365 ημέρες στο κενό. Θα κάνει ένα τέτοιο μονοπάτι, πετώντας γύρω από την τροχιά της γης χωρίς την επίδραση των βαρυτικών πεδίων.

Παραδείγματα ορισμένων αποστάσεων που υπολογίζονται με αυτόν τον τρόπο

• Η απόσταση από τη Γη στη Σελήνη καλύπτεται από μια ακτίνα φωτός σε 1 λεπτό 3 δευτερόλεπτα.
• Σε 100.000 τέτοια χρόνια, μπορούμε να προσδιορίσουμε τη διάμετρο του γαλαξιακού μας δίσκου.
• Η απόσταση σε ώρες φωτός από τον Ήλιο στον Πλούτωνα είναι 5,25 ώρες.
• Η δέσμη από τη γη θα φτάσει στον γαλαξία της Ανδρομέδας σε 2.500.000 έτη φωτός και στο αστέρι Proxima Centauri σε μόλις 4.
• ηλιακό φωςφτάνει στον πλανήτη μας σε 8,20 λεπτά.
• Το Κέντρο του Γαλαξία μας βρίσκεται σε απόσταση 26 χιλιάδων ετών φωτός από τον Ήλιο.
• Το Σμήνος της Παρθένου βρίσκεται σε απόσταση 58.000 χιλιάδων παρόμοιων ετών από τον πλανήτη μας.
• Σε δεκάδες εκατομμύρια τέτοια χρόνια, τα σμήνη γαλαξιών μετρώνται σε διάμετρο.
• Η μέγιστη μετρούμενη απόσταση από τη Γη μέχρι την άκρη του ορατού σύμπαντος ήταν 45 δισεκατομμύρια έτη φωτός.

Γιατί είναι τόσο σημαντικός

Η υπολογισμένη ταχύτητα του φωτός επέτρεψε στους αστρονόμους να προσδιορίσουν απόσταση μεταξύ πλανητών, αστεριών, γαλαξιών. Έγινε προφανές ότι το φως που εκπέμπεται από ένα αστέρι δεν φτάνει στη Γη με αστραπιαία ταχύτητα. Παρατηρώντας διαστημικά αντικείμενα στον ουρανό, βλέπουμε το παρελθόν. Την έκρηξη ενός μακρινού πλανήτη, που συνέβη πριν από εκατοντάδες χρόνια, οι επιστήμονες θα καταγράψουν μόνο σήμερα.

Μέσα στο σύμπαν μας, η χρήση υπολογισμών σε αυτή τη μονάδα μέτρησης είναι βολική. Οι ώρες, οι εβδομάδες ή οι μήνες χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά. Κατά τον προσδιορισμό της απόστασης από τα μακρινά διαστημικά αντικείμενα, η τιμή που προκύπτει θα είναι τεράστια. Η χρήση τέτοιων τιμών σε μαθηματικούς υπολογισμούς γίνεται δύσκολη και μη πρακτική. Οι επιστήμονες το έλαβαν υπόψη και για αστρονομικούς υπολογισμούς μεγάλων αποστάσεων χρησιμοποιούν μια διαφορετική μονάδα μέτρησης - το parsec. Για πολύπλοκους μαθηματικούς υπολογισμούς, είναι πιο αποδεκτό. Ένα έτος φωτός είναι ίσο με το ένα τρίτο του parsec.

Αναλογία ετών φωτός προς γήινα έτη

Συχνά μετράμε την απόσταση στη ζωή μας:για δουλειά, το πλησιέστερο κατάστημα, άλλη πόλη. Συγκρίνουμε διαφορετικές ποσότητες μεταξύ τους. Αυτό βοηθά στην εκτίμηση της διαφοράς. Οι έννοιες των ετών φωτός και των ετών της γης φαίνονται σε πολλούς να είναι παρόμοιες, αν όχι ίδιες. Υπάρχει η επιθυμία να τα συγκρίνουμε. Εδώ πρέπει πρώτα να επιλέξετε τι εννοείτε με το έτος της γης. Μπορείτε να το ορίσετε ως την απόσταση που έχει διανύσει ο πλανήτης μας σε 365 ημέρες. Με αυτές τις παραμέτρους, μια περίοδος που μοιάζει με φως θα είναι ίση με 63 χιλιάδες γήινα χρόνια.

Εάν η γη υπολογίζεται σε ημέρες, τότε θα θεωρείται μονάδα χρόνου. Το φως υποδηλώνει απόσταση. Και η σύγκριση τέτοιων τιμών δεν έχει νόημα. Σε αυτή την περίπτωση, δεν υπάρχει απάντηση στο ερώτημα.

βίντεο

Αυτό το βίντεο θα σας βοηθήσει να καταλάβετε τι είναι έτος φωτός.

Δεν πήρατε απάντηση στην ερώτησή σας; Προτείνετε ένα θέμα στους συγγραφείς.

Γνωρίζετε γιατί οι αστρονόμοι δεν χρησιμοποιούν το έτος φωτός για να υπολογίσουν τις αποστάσεις από μακρινά αντικείμενα στο διάστημα;

Ένα έτος φωτός είναι μια μη συστημική μονάδα για τη μέτρηση αποστάσεων σε απώτερο διάστημα. Είναι πανταχού παρόν σε δημοφιλή βιβλία και εγχειρίδια για την αστρονομία. Ωστόσο, στην επαγγελματική αστροφυσική, αυτός ο αριθμός χρησιμοποιείται εξαιρετικά σπάνια και συχνά για τον προσδιορισμό αποστάσεων από κοντινά αντικείμενα στο διάστημα. Ο λόγος για αυτό είναι απλός: αν προσδιορίσετε την απόσταση σε έτη φωτός από μακρινά αντικείμενα στο Σύμπαν, ο αριθμός θα είναι τόσο τεράστιος που θα είναι μη πρακτικό και άβολο να το χρησιμοποιήσετε για φυσικούς και μαθηματικούς υπολογισμούς. Επομένως, αντί για έτος φωτός, η επαγγελματική αστρονομία χρησιμοποιεί μια τέτοια μονάδα μέτρησης όπως η , η οποία είναι πολύ πιο βολική στη λειτουργία κατά την εκτέλεση πολύπλοκων μαθηματικών υπολογισμών.

Ορισμός του όρου

Μπορούμε να βρούμε τον ορισμό του όρου «έτος φωτός» σε οποιοδήποτε εγχειρίδιο αστρονομίας. Ένα έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει μια ακτίνα φωτός σε ένα γήινο έτος. Ένας τέτοιος ορισμός μπορεί να ικανοποιεί τον ερασιτέχνη, αλλά ο κοσμολόγος θα τον βρει ελλιπή. Θα παρατηρήσει ότι έτος φωτός δεν είναι μόνο η απόσταση που διανύει το φως σε ένα χρόνο, αλλά η απόσταση που διανύει μια δέσμη φωτός σε 365,25 γήινες ημέρες στο κενό, χωρίς να επηρεάζεται από μαγνητικά πεδία.

Ένα έτος φωτός είναι 9,46 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Αυτή είναι η απόσταση που διανύει μια ακτίνα φωτός σε ένα χρόνο. Πώς όμως οι αστρονόμοι πέτυχαν έναν τόσο ακριβή προσδιορισμό της διαδρομής των ακτίνων; Θα μιλήσουμε για αυτό παρακάτω.

Πώς καθορίζεται η ταχύτητα του φωτός;

Στην αρχαιότητα, πίστευαν ότι το φως διαδίδεται στο σύμπαν αμέσως. Ωστόσο, από τον δέκατο έβδομο αιώνα, οι μελετητές άρχισαν να αμφιβάλλουν για αυτό. Ο Galileo ήταν ο πρώτος που αμφισβήτησε την παραπάνω προτεινόμενη δήλωση. Ήταν αυτός που προσπάθησε να προσδιορίσει το χρόνο κατά τον οποίο μια ακτίνα φωτός διανύει απόσταση 8 χιλιομέτρων. Αλλά λόγω του γεγονότος ότι μια τέτοια απόσταση ήταν αμελητέα για μια τέτοια τιμή όπως η ταχύτητα του φωτός, το πείραμα κατέληξε σε αποτυχία.

Η πρώτη σημαντική αλλαγή σε αυτό το ζήτημα ήταν η παρατήρηση του διάσημου Δανό αστρονόμου Olaf Römer. Το 1676, παρατήρησε τη διαφορά στον χρόνο μιας έκλειψης ανάλογα με την προσέγγιση και την απομάκρυνση της Γης σε αυτούς στο διάστημα. Ο Roemer συνέδεσε επιτυχώς αυτήν την παρατήρηση με το γεγονός ότι όσο πιο μακριά η Γη απομακρύνεται, τόσο περισσότερος χρόνος χρειάζεται για το φως που ανακλάται από αυτές να διανύσει την απόσταση μέχρι τον πλανήτη μας.

ουσία αυτό το γεγονόςΟ Ρόμερ έπιασε ακριβώς, αλλά δεν κατάφερε να υπολογίσει την αξιόπιστη τιμή της ταχύτητας του φωτός. Οι υπολογισμοί του ήταν λάθος, γιατί τον δέκατο έβδομο αιώνα δεν μπορούσε να έχει ακριβή στοιχεία για την απόσταση από τη Γη σε άλλους πλανήτες. ηλιακό σύστημα. Αυτά τα δεδομένα προσδιορίστηκαν λίγο αργότερα.

Περαιτέρω πρόοδος στην έρευνα και τον προσδιορισμό του έτους φωτός

Το 1728, ο Άγγλος αστρονόμος James Bradley, ο οποίος ανακάλυψε την επίδραση της αστρικής εκτροπής, ήταν ο πρώτος που υπολόγισε την κατά προσέγγιση ταχύτητα του φωτός. Προσδιόρισε την αξία του στα 301 χιλιάδες km / s. Αλλά αυτή η τιμή ήταν ανακριβής. Πιο προηγμένες μέθοδοι για τον υπολογισμό της ταχύτητας του φωτός έχουν παραχθεί ανεξάρτητα από διαστημικά σώματα- στο ΕΔΑΦΟΣ.

Παρατηρήσεις της ταχύτητας του φωτός στο κενό χρησιμοποιώντας έναν περιστρεφόμενο τροχό και έναν καθρέφτη έγιναν από τους A. Fizeau και L. Foucault, αντίστοιχα. Με τη βοήθειά τους, οι φυσικοί κατάφεραν να έρθουν πιο κοντά στην πραγματική αξία αυτής της ποσότητας.

Ακριβής ταχύτητα φωτός

Οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν την ακριβή ταχύτητα του φωτός μόνο τον περασμένο αιώνα. Με βάση τη θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού του Maxwell, χρησιμοποιώντας σύγχρονη τεχνολογία λέιζερ και υπολογισμούς, διορθωμένα για τον δείκτη διάθλασης της ροής ακτίνων στον αέρα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν την ακριβή τιμή της ταχύτητας του φωτός 299.792.458 km/s. Αυτή η τιμή εξακολουθεί να χρησιμοποιείται από τους αστρονόμους. Επιπλέον, ο προσδιορισμός της ημέρας, του μήνα και του έτους φωτός ήταν ήδη θέμα τεχνολογίας. Με απλούς υπολογισμούς, οι επιστήμονες πήραν τον αριθμό των 9,46 τρισεκατομμυρίων χιλιομέτρων - τόσος χρόνος θα χρειαζόταν για να πετάξει μια δέσμη φωτός γύρω από το μήκος της τροχιάς της γης.

Όπως γνωρίζετε, για να μετρήσουν τις αποστάσεις από τον Ήλιο στους πλανήτες, καθώς και μεταξύ των πλανητών, οι επιστήμονες κατέληξαν σε μια αστρονομική μονάδα. Τι είναι έτος φωτός?

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να σημειωθεί ότι ένα έτος φωτός είναι επίσης μια μονάδα μέτρησης που υιοθετείται στην αστρονομία, αλλά όχι του χρόνου (όπως μπορεί να φαίνεται, αν κρίνουμε από τη σημασία της λέξης "έτος"), αλλά της απόστασης.

Τι είναι έτος φωτός

Όταν οι επιστήμονες μπόρεσαν να υπολογίσουν τις αποστάσεις από τα πλησιέστερα αστέρια, έγινε φανερό ότι στον αστρικό κόσμο η αστρονομική μονάδα ήταν άβολη για χρήση. Ας πούμε για αρχή ότι η απόσταση από τον Ήλιο έως το πλησιέστερο αστέρι είναι περίπου 4,5 έτη φωτός. Αυτό σημαίνει ότι το φως από τον Ήλιο μας στο πλησιέστερο αστέρι (ονομάζεται, παρεμπιπτόντως, Proxima Centauri) πετάει 4,5 χρόνια! Πόσο μεγάλη είναι αυτή η απόσταση; Δεν θα βαρεθούμε κανέναν με τα μαθηματικά, θα σημειώσουμε μόνο ότι σε ένα δεύτερο σωματίδια φωτός πετούν 300.000 χιλιόμετρα. Δηλαδή, αν στείλετε ένα σήμα με φακό προς τη Σελήνη, αυτό το φως θα φανεί εκεί σε λιγότερο από ενάμιση δευτερόλεπτο. Το φως ταξιδεύει από τον Ήλιο στη Γη σε 8,5 λεπτά. Και πόσο τότε πετούν οι ακτίνες του φωτός σε ένα χρόνο;

Ας πούμε μόνο: ένα έτος φωτός είναι περίπου 10 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα(ένα τρισεκατομμύριο είναι ένα ακολουθούμενο από δώδεκα μηδενικά). Πιο συγκεκριμένα, 9.460.730.472.581 χιλιόμετρα. Αν υπολογιστεί εκ νέου σε αστρονομικές μονάδες, τότε θα είναι περίπου 67.000. Και αυτό είναι μόνο στο πλησιέστερο αστέρι!

Είναι σαφές ότι στον κόσμο των άστρων και των γαλαξιών η αστρονομική μονάδα δεν είναι κατάλληλη για μετρήσεις. Είναι πιο εύκολο να λειτουργήσει σε υπολογισμούς με έτη φωτός.

Εφαρμογή στον αστρικό κόσμο

Για παράδειγμα, η απόσταση από τη Γη μέχρι το φωτεινότερο αστέρι του ουρανού, τον Σείριο, είναι 8 έτη φωτός. Και η απόσταση από τον Ήλιο έως το Βόρειο Αστέρι είναι περίπου 600 έτη φωτός. Δηλαδή, το φως από εμάς φτάνει εκεί για 600 χρόνια. Θα είναι περίπου 40 εκατομμύρια αστρονομικές μονάδες. Για σύγκριση, υποδεικνύουμε ότι το μέγεθος (διάμετρος) του Γαλαξία μας είναι Γαλαξίας- περίπου 100.000 έτη φωτός. Ο πλησιέστερος γείτονάς μας, ένας σπειροειδής γαλαξίας που ονομάζεται Νεφέλωμα της Ανδρομέδας, απέχει 2,52 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Είναι πολύ άβολο να το δηλώνουμε αυτό σε αστρονομικές μονάδες. Υπάρχουν όμως αντικείμενα στο Σύμπαν που απέχουν 15 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς. Έτσι, η ακτίνα του παρατηρήσιμου σύμπαντος είναι 13,77 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Και το πλήρες Σύμπαν, όπως γνωρίζετε, εκτείνεται πέρα ​​από το παρατηρήσιμο μέρος.

Παρεμπιπτόντως, η διάμετρος του παρατηρήσιμου Σύμπαντος δεν είναι καθόλου 2 φορές μεγαλύτερη από την ακτίνα, όπως θα μπορούσε να σκεφτεί κανείς. Το θέμα είναι ότι ο χώρος διαστέλλεται με την πάροδο του χρόνου. Αυτά τα μακρινά αντικείμενα που εξέπεμψαν φως πριν από 13,77 δισεκατομμύρια χρόνια πέταξαν ακόμη πιο μακριά από εμάς. Σήμερα απέχουν περισσότερα από 46,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Διπλασιάζοντας αυτό, παίρνουμε 93 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Αυτή είναι η πραγματική διάμετρος του παρατηρήσιμου σύμπαντος. Έτσι, το μέγεθος του τμήματος του χώρου που παρατηρείται (και που ονομάζεται επίσης Μεταγαλαξίας) αυξάνεται συνεχώς.

Δεν έχει νόημα να μετράμε τέτοιες αποστάσεις σε χιλιόμετρα ή αστρονομικές μονάδες. Για να είμαι ειλικρινής, τα έτη φωτός δεν ταιριάζουν και εδώ. Αλλά τίποτα καλύτεροι άνθρωποιδεν έχει ακόμα καταλάβει. Οι αριθμοί είναι τόσο τεράστιοι που μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να τους χειριστεί.

Ορισμός και ουσία του έτους φωτός

Ετσι, ένα έτος φωτός (στ. ζ.) είναι μονάδα μήκους, όχι χρόνος, που είναι η απόσταση που διανύθηκε ηλιαχτίδαγια ένα χρόνο, δηλαδή για 365 ημέρες. Αυτή η μονάδα μέτρησης είναι πολύ βολική για τη διαύγειά της. Σας επιτρέπει να απαντήσετε στην ερώτηση, μετά από ποιο χρονικό διάστημα μπορείτε να περιμένετε απάντηση εάν στείλετε ένα ηλεκτρομαγνητικό μήνυμα σε ένα συγκεκριμένο αστέρι. Και αν αυτή η περίοδος είναι πολύ μεγάλη (για παράδειγμα, είναι χίλια χρόνια), τότε δεν έχει νόημα σε τέτοιες ενέργειες.

Είναι αυτός ο ορισμός που συνιστάται για χρήση στη λογοτεχνία δημοφιλών επιστημών. Στην επαγγελματική βιβλιογραφία, τα παρσέκ και τα πολλαπλάσια μονάδων (κιλό και μεγαπαρσεκ) χρησιμοποιούνται συνήθως για να εκφράσουν μεγάλες αποστάσεις αντί για ένα έτος φωτός.

Παλαιότερα (μέχρι το 1984), έτος φωτός ήταν η απόσταση που διένυε το φως σε ένα τροπικό έτος, αναφερόμενη στην εποχή 1900.0. Ο νέος ορισμός διαφέρει από τον παλιό κατά περίπου 0,002%. Δεδομένου ότι αυτή η μονάδα απόστασης δεν χρησιμοποιείται για μετρήσεις υψηλής ακρίβειας, δεν υπάρχει πρακτική διαφορά μεταξύ του παλιού και του νέου ορισμού.

Αριθμητικές τιμές

Ένα έτος φωτός είναι:

• 9 460 730 472 580 800 μέτρα (περίπου 9,5 πετάμετρα)

Σχετικές μονάδες

Οι ακόλουθες μονάδες χρησιμοποιούνται αρκετά σπάνια, συνήθως μόνο σε δημοφιλείς εκδόσεις:

• 1 ελαφρύ δευτερόλεπτο = 299.792.458 km (ακριβώς)
• 1 λεπτό φωτός ≈ 18 εκατομμύρια χλμ
• 1 ώρα φωτός ≈ 1079 εκατομμύρια χλμ
• 1 ημέρα φωτός ≈ 26 δισεκατομμύρια km
• 1 εβδομάδα φωτός ≈ 181 δισεκατομμύρια km
• 1 φωτεινός μήνας ≈ 790 δισεκατομμύρια km

Απόσταση σε έτη φωτός

Το έτος φωτός είναι βολικό για ποιοτική αναπαράσταση κλιμάκων απόστασης στην αστρονομία.

Γαλαξιακές κλίμακες απόστασης

• Μια αστρονομική μονάδα με καλή ακρίβεια ισούται με 500 δευτερόλεπτα φωτός, δηλαδή το φως ταξιδεύει από τον Ήλιο στη Γη σε περίπου 500 δευτερόλεπτα.

δείτε επίσης

Συνδέσεις

1. Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης. 9.2 Μονάδες μέτρησης

Σημειώσεις

Ίδρυμα Wikimedia. 2010 .

Δείτε τι είναι το "έτος φωτός" σε άλλα λεξικά:

Μονάδα μήκους εκτός συστήματος που χρησιμοποιείται στην αστρονομία. 1 S. g ισούται με την απόσταση που διανύει το φως σε 1 έτος. 1 S. g. \u003d 0,3068 parsec \u003d 9,4605 1015 m. Φυσική εγκυκλοπαιδικό λεξικό. Μόσχα: Σοβιετική Εγκυκλοπαίδεια. Αρχισυντάκτης A. M. Prokhorov. ... Φυσική Εγκυκλοπαίδεια

ΦΩΤΙΝΟΣ ΕΤΟΣ, μονάδα αστρονομικής απόστασης, ίση με την απόσταση που διανύει το φως στον ανοιχτό χώρο ή στο ΚΕΝΟ σε ένα τροπικό έτος. Ένα έτος φωτός ισούται με 9,46071012 km... Επιστημονικό και τεχνικό εγκυκλοπαιδικό λεξικό

ΕΤΟΣ ΦΩΤΟΣ, μονάδα μήκους που χρησιμοποιείται στην αστρονομία: το μονοπάτι που διανύει το φως σε 1 χρόνο, δηλ. 9.466;1012 χλμ. Η απόσταση από το πλησιέστερο αστέρι (Proxima Centauri) είναι περίπου 4,3 έτη φωτός. Τα πιο μακρινά αστέρια του Γαλαξία βρίσκονται στις ... ... Σύγχρονη Εγκυκλοπαίδεια

Μονάδα διαστρικών αποστάσεων; το μονοπάτι που διανύει το φως σε ένα χρόνο, δηλαδή 9,46 × 1012 χλμ. Μεγάλο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

Ετος φωτός- LIGHTYEAR, μονάδα μήκους που χρησιμοποιείται στην αστρονομία: το μονοπάτι που διανύει το φως σε 1 χρόνο, δηλ. 9.466´1012 χλμ. Η απόσταση από το πλησιέστερο αστέρι (Proxima Centauri) είναι περίπου 4,3 έτη φωτός. Τα πιο μακρινά αστέρια του Γαλαξία βρίσκονται στις ... ... Εικονογραφημένο Εγκυκλοπαιδικό Λεξικό

Μια μη συστημική μονάδα μήκους που χρησιμοποιείται στην αστρονομία. 1 έτος φωτός είναι η απόσταση που διανύει το φως σε 1 έτος. 1 έτος φωτός ισούται με 9,4605E+12 km = 0,307 pc... Αστρονομικό λεξικό

Μονάδα διαστρικών αποστάσεων; το μονοπάτι που διανύει το φως σε ένα χρόνο, δηλαδή 9,46 1012 km. * * * LIGHTYEAR LIGHTYEAR, μονάδα διαστρικών αποστάσεων. το μονοπάτι που διανύει το φως σε ένα χρόνο, δηλαδή 9,46x1012 χλμ. εγκυκλοπαιδικό λεξικό

Ετος φωτός- μονάδα απόστασης ίση με τη διαδρομή που διανύει το φως σε ένα έτος. Ένα έτος φωτός είναι 0,3 parsec... Έννοιες της σύγχρονης φυσικής επιστήμης. Γλωσσάρι βασικών όρων