1 fényév méterben. Mivel egyenlő a fényév? Mivel egyenlő a fényév?
A csillagok közötti távolságok olyan nagyok, hogy kilométerekben vagy mérföldekben való mérésük végtelen nullákkal való gyakorlat. A távolságok egy rendszerben történő kijelölésére a szokásos mérési rendszer szolgál. Például azt mondják, hogy a Föld és a Mars közötti minimális távolság 55,76 millió kilométer. A csillagokkal minden bonyolultabb, és itt általában a fényév és a parszek fogalmát használják.
Csillagászati egység- a csillagászatban a Naprendszer objektumaira és a hozzá legközelebb eső Univerzum objektumaira alkalmazott mértékegység. Egy csillagászati egység egyenlő 149 598 100 km-rel (+- ~ 750 km), ami megközelítőleg megegyezik a Föld Naptól való átlagos távolságával. A modern megfigyelések évente 15 cm-rel fokozatos értéknövekedést regisztráltak, ami a Nap esetleges tömegvesztésével, a napszél következményeivel magyarázható.
Fényév- a távolság, amit a fény egy év alatt megtesz, méterben ez 9 460 730 472 580 800. Valójában a csillagok fénye, amelyet egy felhőtlen éjszakán látunk, hosszú évszázadokon át eljutott bolygónkra, és egy részük már egyáltalán nem létezik.
Parsec, más néven „ívmásodperces parallaxis” az a távolság, ahonnan a Föld pályájának átlagos sugara (a látóvonalra merőlegesen) egy ívmásodperces szögben látható. Egész egyszerűen egy parszek = 3,26 fényév.
Érdekesség, hogy a népszerű tudományos és fantasy irodalomban a fényév fogalmát szokás használni, és a parszekeket általában csak a szakmai munkákban, kutatásokban használják.
(Az UDFj-39546284 galaxis a Földtől legtávolabbi galaxis (13,3 milliárd fényévre a Földtől), a Hubble-teleszkóp által készített képen vörös pontnak tűnik.)
A hozzánk legközelebb eső csillag az Alpha Centauri, amely 4,37 fényévnyire található a Földtől. De a legtávolabbi galaxis (2012 decemberében) 13,3 milliárd fényévnyire van a Földtől! Kiderült, hogy amikor éppen ennek a galaxisnak (az UDFj-39546284 jellel ismert) Napja kialszik, az emberiség nem fog róla egyhamar tudni.
A csillagászatban használt, rendszeren kívüli hosszegység; 1 Sg egyenlő a fény által 1 év alatt megtett távolsággal. 1 S. g. = 0,3068 parsec = 9,4605 1015 m. Fizikai enciklopédikus szótár. M.: Szovjet Enciklopédia. A. M. Prohorov főszerkesztő... ... Fizikai enciklopédia
FÉNYÉV, a csillagászati távolság mértékegysége, amely megegyezik azzal a távolsággal, amelyet a fény egy trópusi évben a világűrben vagy VÁKUUMBAN megtesz. Egy fényév 9,46071012 km-nek felel meg... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár
FÉNYÉV, a csillagászatban használt hosszegység: a fény által 1 év alatt megtett út, i.e. 9,466?1012 km. A legközelebbi csillag (Proxima Centauri) távolsága körülbelül 4,3 fényév. A galaxis legtávolabbi csillagai a... Modern enciklopédia
A csillagközi távolságok mértékegysége; az az út, amelyet a fény egy év alatt megtesz, azaz 9,46? 1012 km... Nagy enciklopédikus szótár
Fényév- FÉNYÉV, a csillagászatban használt hosszegység: a fény által 1 év alatt megtett út, i.e. 9,466´1012 km. A legközelebbi csillag (Proxima Centauri) távolsága körülbelül 4,3 fényév. A galaxis legtávolabbi csillagai a... Illusztrált enciklopédikus szótár
A csillagászatban használt, rendszeren kívüli hosszmértékegység. 1 fényév az a távolság, amelyet a fény 1 év alatt megtesz. 1 fényév egyenlő 9,4605E+12 km = 0,307 db... Csillagászati szótár
A csillagközi távolságok mértékegysége; az az út, amelyet a fény egy év alatt megtesz, azaz 9,46·1012 km. * * * FÉNYÉV FÉNYÉV, a csillagközi távolságok egysége; az út, amit a fény egy év alatt megtesz, azaz 9,46×1012 km... enciklopédikus szótár
Fényév- a távolság mértékegysége, amely megegyezik a fény által egy év alatt megtett úttal. Egy fényév 0,3 parszek... A modern természettudomány fogalmai. Alapfogalmak szószedete
fényév- šviesmetis statusas T terület Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Astronominis ilgio méréso vienetas, lygus távolsági, amelynek vakuume nusklinda šviesa per 1 atogrąžinius metus. Zymimas šm: 1 šm = 9,46073 · 10¹² km. atitikmenys: engl. fény... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
fényév- šviesmetis statusas T terület fizika atitikmenys: engl. fényév vok. Lichtjahr, n rus. fényév, m pranc. année lumière, f … Fizikos terminų žodynas
Könyvek
- Nincs visszaút. 3 könyvből álló készlet, Alekszej Lukjanov, Ivan Szergejevics Naumov. 3 könyvből álló készlet. 1. "Cunami. Első könyv. Földrengők" 1999. Egor és Yusya Kruglov felnőtt gondoskodás nélkül maradnak. Semmi jó nem vár rájuk. A fogyatékosság megváltozott...
- Lenyűgöző csillagászat, Elena Kachur. A könyvről Az új és régóta várt könyvben Chevostik és Kuzya bácsi a csillagvizsgálóba! Itt lebilincselően ismerkedhetnek meg az éjszakai égboltunkat díszítő égitestekkel. Együtt…
Biztosan hallottam egy sci-fi akciófilmben a „húsz a Tatooine-hoz” kifejezést fényévek", sokan jogos kérdéseket tettek fel. Néhányat megemlítek közülük:
Egy év nem idő?
Akkor mi az fényév?
Hány kilométer az?
Mennyi ideig tart a leküzdése fényévűrhajóval föld?
Úgy döntöttem, hogy a mai cikket ennek a mértékegységnek a jelentésének magyarázatára, a szokásos kilométereinkkel való összehasonlításra és a működési lépték bemutatására fogom fordítani. Világegyetem.
Virtuális versenyző.
Képzeljünk el egy embert, aki minden szabályt megszegve 250 km/h-s sebességgel rohan végig az autópályán. Két óra alatt 500 km-t tesz meg, négy alatt pedig akár 1000-et. Ha persze közben nem ütközik...
Úgy tűnik, ez a sebesség! De ahhoz, hogy az egész földgömböt megkerülje (≈ 40 000 km), versenyzőnknek 40-szer több időre lesz szüksége. És ez már 4 x 40 = 160 óra. Vagy majdnem egy egész hét folyamatos vezetés!
A végén azonban nem mondjuk azt, hogy 40 000 000 métert tett meg. Mert a lustaság mindig is arra kényszerített, hogy rövidebb alternatív mértékegységeket találjunk ki és használjunk.
Határ.
Egy iskolai fizikatanfolyamról mindenkinek tudnia kell, hogy a leggyorsabb versenyző Világegyetem- fény. Nyalábja egy másodperc alatt megközelítőleg 300 000 km távolságot tesz meg, így 0,134 másodperc alatt kerüli meg a Földet. Ez 4 298 507-szer gyorsabb, mint a mi virtuális versenyzőnk!
Tól től föld előtt Hold a fény átlagosan eléri az 1,25 s-ot, legfeljebb Nap a nyalábja valamivel több, mint 8 percen belül eléri.
Kolosszális, nem? De a fénysebességnél nagyobb sebességek létezését még nem bizonyították. Ezért a tudományos világ úgy döntött, hogy logikus lenne a kozmikus léptéket olyan egységekben mérni, amelyeket egy rádióhullám (amely különösen a fény jár) bizonyos időintervallumokon át.
Távolságok.
És így, fényév- nem más, mint az a távolság, amelyet egy fénysugár egy év alatt megtesz. Csillagközi léptékeken nincs sok értelme az ennél kisebb távolságegységek használatának. És mégis ott vannak. Íme a hozzávetőleges értékeik:
1 fénymásodperc ≈ 300 000 km;
1 fényperc ≈ 18 000 000 km;
1 fényóra ≈ 1 080 000 000 km;
1 fénynap ≈ 26 000 000 000 km;
1 könnyű hét ≈ 181 000 000 000 km;
1 fényhónap ≈ 790 000 000 000 km.
Most pedig, hogy megértse, honnan származnak a számok, számoljuk ki, hogy mi egyenlő fényév.
Egy évben 365 nap, egy napban 24 óra, egy órában 60 perc és egy percben 60 másodperc van. Így egy év 365 x 24 x 60 x 60 = 31 536 000 másodpercből áll. Egy másodperc alatt a fény 300 000 km-t tesz meg. Ezért egy év alatt a sugara 31 536 000 x 300 000 = 9 460 800 000 000 km távolságot tesz meg.
Ez a szám így hangzik: KILENCTRILLIÓ, NÉGYSZÁZHATVENMILLIÁRD ÉS NYOLCSZÁZMILLIÓ kilométerre.
Természetesen a pontos jelentése fényévek kissé eltér attól, amit számítottunk. Ám amikor népszerű tudományos cikkekben leírjuk a csillagok távolságát, akkor elvileg nincs szükség a legnagyobb pontosságra, és száz-két millió kilométer itt nem játszik különösebb szerepet.
Most pedig folytassuk gondolatkísérleteinket...
Skála.
Tegyük fel, hogy modern űrhajó levelek Naprendszer a harmadik szökési sebességgel (≈ 16,7 km/s). Első fényév 18 000 év múlva legyőzi!
4,36 fényévek a hozzánk legközelebbi csillagrendszerhez ( Alfa Centauri, lásd az elején lévő képet) úgy 78 ezer év alatt legyőzi!
A miénk Tejút rendszer, amelynek átmérője körülbelül 100 000 fényévek, 1 milliárd 780 millió év múlva keresztezi.
És a hozzánk legközelebb álló nagyhoz galaxisok, űrhajó csak 36 milliárd év múlva érkezik...
Ezek a piték. De elméletben akár Világegyetem mindössze 16 milliárd éve keletkezett...
És végül...
Az ember elkezdhet csodálkozni a kozmikus léptéken anélkül is, hogy túllépnénk rajta Naprendszer, mert maga nagyon nagy. Ezt nagyon jól és egyértelműen bebizonyították például a projekt készítői Ha a Hold lennecsak 1 pixel (Ha a Hold csak egy pixel lenne): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html.
Ezzel azt hiszem, befejezem a mai cikket. Örömmel fogadok minden kérdését, észrevételét és kívánságát az alábbi megjegyzésekben.
Galaktikus távolságmérleg
Fényév ( Utca. G., ly) egy rendszeren kívüli hosszegység, amely egyenlő a fény által egy év alatt megtett távolsággal.
Pontosabban, a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) meghatározása szerint a fényév egyenlő azzal a távolsággal, amelyet a fény a gravitációs mezők által nem befolyásolt vákuumban megtesz egy Julian-év alatt (meghatározása szerint 365,25 szabványnap, 86 400 SI másodperc). , vagy 31 557 600 másodperc). Ez a meghatározás az, amelyet a népszerű tudományos irodalomban használni javasolt. A szakirodalomban a nagy távolságok kifejezésére fényévek helyett általában parszekeket és mértékegységek többszöröseit (kilo- és megaparszek) használják.
Korábban (1984 előtt) a fényév az a távolság, amelyet a fény egy trópusi év alatt megtesz, az 1900.0 korszakhoz rendelve. Az új meghatározás körülbelül 0,002%-kal tér el a régitől. Mivel ezt a távolságegységet nem használják nagy pontosságú mérésekhez, nincs gyakorlati különbség a régi és az új definíciók között.
Numerikus értékek
Egy fényév egyenlő:
- 9 460 730 472 580 800 méter (körülbelül 9,46 petaméter)
- 63 241 077 csillagászati egység (AU)
- 0,306601 parszek
Kapcsolódó egységek
A következő egységeket meglehetősen ritkán használják, általában csak népszerű kiadványokban:
- 1 fénymásodperc = 299 792,458 km (pontos)
- 1 fényperc ≈ 18 millió km
- 1 fényóra ≈ 1079 millió km
- 1 fénynap ≈ 26 milliárd km
- 1 fényhét ≈ 181 milliárd km
- 1 fényhónap ≈ 790 milliárd km
Távolság fényévekben
A fényév alkalmas a távolsági skálák minőségi ábrázolására a csillagászatban.
| Skála | Érték (Szent évek) | Leírás |
|---|---|---|
| Másodpercek | 4 10 −8 | Az átlagos távolság körülbelül 380 000 km. Ez azt jelenti, hogy a felszínről kibocsátott fénysugár körülbelül 1,3 másodperc alatt éri el a Hold felszínét. |
| percek | 1,6·10−5 | Egy csillagászati egység körülbelül 150 millió kilométernek felel meg. Így a fény megközelítőleg 500 másodperc (8 perc 20 másodperc) alatt éri el a Földet. |
| Néz | 0,0006 | A Naptól való átlagos távolság körülbelül 5 fényóra. |
| 0,0016 | A Pioneer és a továbbrepülő sorozat eszközei a fellövés óta eltelt mintegy 30 év alatt mintegy száz csillagászati egységnyi távolságra kerültek a Naptól, válaszidejük a Földtől érkező kérésekre megközelítőleg 14 óra. | |
| Év | 1,6 | A hipotetikus belső éle 50 000 a. e. a Naptól, és a külső - 100 000 a. e) Körülbelül másfél évbe telik, amíg a fény megteszi a távolságot a Naptól a felhő külső széléig. |
| 2,0 | A Nap gravitációs befolyási tartományának ("Hillgömbök") maximális sugara körülbelül 125 000 AU. e. | |
| 4,2 | A hozzánk legközelebb eső (a Napot nem számítva), a Proxima Centauri 4,2 fényév távolságra található. az év ... ja. | |
| Évezred | 26 000 | Galaxisunk középpontja körülbelül 26 000 fényévre van a Naptól. |
| 100 000 | Korongunk átmérője 100 000 fényév. | |
| Évmilliók | 2,5 10 6 | A hozzánk legközelebbi M31, a híres, 2,5 millió fényévnyire van tőlünk. |
| 3,14 10 6 | (M33) 3,14 millió fényévnyire található, és a legtávolabbi szabad szemmel látható álló objektum. | |
| 5,8 10 7 | A legközelebbi, a Szűz-halmaz 58 millió fényévnyire van tőlünk. | |
| Több tízmillió fényév | A galaxishalmazok jellemző mérete átmérő szerint. | |
| 1,5 10 8 - 2,5 10 8 | A „Nagy Attraktor” gravitációs anomália tőlünk 150-250 millió fényévnyi távolságra található. | |
| Évmilliárdok | 1,2 10 9 | A Sloan Nagy Fal a világ egyik legnagyobb képződménye, méretei körülbelül 350 Mpc. Körülbelül egymilliárd évbe telik, amíg a fény eljut a végétől a végéig. |
| 1,4 10 10 | Az Univerzum kauzálisan összefüggő régiójának mérete. Az Univerzum korából és az információátvitel maximális sebességéből - a fénysebességből - számítják. | |
| 4,57 10 10 | A kísérő távolság a Földtől a megfigyelhető Univerzum széléig bármely irányban; a megfigyelhető Univerzum kísérő sugara (a Lambda-CDM szabvány kozmológiai modell keretein belül). |
Tudja, hogy a csillagászok miért nem használnak fényéveket az űrben lévő távoli objektumok távolságának kiszámításához?
A fényév a világűrben mért távolságok nem rendszerszintű mértékegysége. Széles körben használják népszerű csillagászati könyvekben és tankönyvekben. A professzionális asztrofizikában azonban ezt a számot rendkívül ritkán használják, és gyakran használják a közeli objektumok távolságának meghatározására az űrben. Ennek egyszerű oka: ha fényévekben határozzuk meg a távolságot az Univerzum távoli objektumaitól, akkor a szám olyan hatalmasnak bizonyul, hogy nem praktikus és kényelmetlen lesz fizikai és matematikai számításokhoz használni. Ezért a professzionális csillagászatban a fényév helyett egy mértékegységet használnak, amelyet sokkal kényelmesebb kezelni összetett matematikai számítások elvégzésekor.
A fogalom meghatározása
A „fényév” kifejezés definícióját bármelyik csillagászati tankönyvben megtaláljuk. A fényév az a távolság, amelyet egy fénysugár egy földi év alatt megtesz. Egy ilyen meghatározás kielégíthet egy amatőrt, de egy kozmológus hiányosnak találja. Megjegyzi, hogy a fényév nem csak az a távolság, amelyet a fény egy év alatt megtesz, hanem az a távolság, amelyet egy fénysugár vákuumban 365,25 földi nap alatt tesz meg, amelyet nem befolyásolnak a mágneses mezők.
Egy fényév 9,46 billió kilométernek felel meg. Pontosan ekkora távolságot tesz meg egy fénysugár egy év alatt. De hogyan érték el a csillagászok a sugárút ilyen pontos meghatározását? Az alábbiakban erről fogunk beszélni.
Hogyan határozták meg a fény sebességét?
Az ókorban azt hitték, hogy a fény azonnal bejárja az Univerzumot. A tizenhetedik századtól kezdve azonban a tudósok kételkedni kezdtek ebben. Galileo volt az első, aki kételkedett a fent javasolt kijelentésben. Ő volt az, aki megpróbálta meghatározni azt az időt, amely alatt egy fénysugár 8 km-t tesz meg. De mivel egy ilyen távolság elhanyagolhatóan kicsi volt egy olyan mennyiséghez, mint a fénysebesség, a kísérlet kudarccal végződött.
Az első jelentős változás ebben a kérdésben a híres dán csillagász, Olaf Roemer megfigyelése volt. 1676-ban különbséget észlelt a fogyatkozások idejében, attól függően, hogy a Föld milyen közelségben és távolságban van hozzájuk a világűrben. Roemer sikeresen összekapcsolta ezt a megfigyelést azzal a ténnyel, hogy minél távolabb kerül a Föld, annál tovább tart a róluk visszaverődő fény, hogy megteszi a távolságot bolygónkig.
Roemer pontosan felfogta ennek a ténynek a lényegét, de nem tudta kiszámítani a fénysebesség megbízható értékét. Számításai tévesek voltak, mert a tizenhetedik században nem tudtak pontos adatokkal rendelkezni a Föld és a Naprendszer többi bolygója közötti távolságról. Ezeket az adatokat kicsit később határozták meg.
További előrelépések a kutatás és a fényév meghatározása terén
1728-ban James Bradley angol csillagász, aki felfedezte a csillagok aberrációjának hatását, volt az első, aki kiszámította a fény hozzávetőleges sebességét. Értékét 301 ezer km/s-ban határozta meg. De ez az érték pontatlan volt. A fénysebesség kiszámítására fejlettebb módszereket állítottak elő a kozmikus testek figyelmen kívül hagyásával - a Földön.
A fénysebesség vákuumban forgó kerék és tükör segítségével történő megfigyelését A. Fizeau, illetve L. Foucault végezte. Segítségükkel a fizikusoknak sikerült közelebb kerülniük ennek a mennyiségnek a valódi értékéhez.
Pontos fénysebesség
A tudósok csak a múlt században tudták meghatározni a fény pontos sebességét. Maxwell elektromágneses elmélete alapján, a modern lézertechnológia és a levegőben lévő sugárfluxus törésmutatójával korrigált számítások segítségével a tudósok a fény pontos sebességét 299 792,458 km/s-ra tudták kiszámítani. A csillagászok még mindig ezt a mennyiséget használják. A nappali órák, hónap és év további meghatározása már technológiai kérdés volt. A tudósok egyszerű számításokkal 9,46 billió kilométeres számra jutottak – pontosan ennyi ideig tartana egy fénysugár megtenni a Föld pályájának hosszát.
