1 gaismas gads metros. Ar ko ir vienāds gaismas gads? Ar ko ir vienāds gaismas gads?

Attālumi starp zvaigznēm ir tik lieli, ka to mērīšana kilometros vai jūdzēs ir vingrinājums ar bezgalīgām nullēm. Parastā mērīšanas sistēma tiek izmantota, lai norādītu attālumus vienā sistēmā. Piemēram, viņi saka, ka minimālais attālums no Zemes līdz Marsam ir 55,76 miljoni kilometru. Ar zvaigznēm viss ir sarežģītāk, un šeit parasti tiek izmantoti gaismas gada un parseka jēdzieni.

Astronomiskā vienība- mērvienība, ko astronomijā izmanto Saules sistēmas objektiem un tai tuvākajiem Visuma objektiem. Astronomiskā vienība ir vienāda ar 149 598 100 km (+- ~750 km), kas ir aptuveni vienāds ar vidējo Zemes attālumu no Saules. Mūsdienu novērojumi ir fiksējuši pakāpenisku vērtības pieaugumu par 15 cm gadā, kas izskaidrojams ar iespējamo Saules masas zudumu, saules vēja sekām.

Gaismas gads- attālums, ko gaisma noiet viena gada laikā, metros tas ir 9 460 730 472 580 800. Patiesībā zvaigžņu gaisma, ko mēs redzam bez mākoņiem naktī, ceļoja uz mūsu planētu daudzus gadsimtus, un dažas no tām vairs nepastāv.

Parsec, kas pazīstams arī kā “lokasekundes paralakss”, ir attālums, no kura vienas loka sekundes leņķī ir redzams vidējais Zemes orbītas rādiuss (perpendikulāri redzes līnijai). Gluži vienkārši, parseks = 3,26 gaismas gadi.

Interesanti, ka populārzinātniskajā un fantāzijas literatūrā ir pieņemts lietot gaismas gada jēdzienu, un parsekus parasti izmanto tikai profesionālajos darbos un pētījumos.

(Galaxy UDFj-39546284 ir vistālāk esošā galaktika no Zemes (13,3 miljardi gaismas gadu no Zemes), Habla teleskopa uzņemtajā attēlā tā izskatās kā sarkans punkts)

Mums tuvākā zvaigzne ir Alfa Kentauri, kas atrodas 4,37 gaismas gadu attālumā no Zemes. Bet visattālākā galaktika (2012. gada decembrī) atrodas pat 13,3 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes! Izrādās, kad šīs galaktikas (pazīstama ar simbolu UDFj-39546284) saule nodzisīs, cilvēce par to drīz neuzzinās.

Papildsistēmas garuma mērvienība, ko izmanto astronomijā; 1 Sg ir vienāds ar gaismas nobraukto attālumu 1 gadā. 1 S. g. = 0,3068 parsec = 9,4605 1015 m. Fiziskā enciklopēdiskā vārdnīca. M.: Padomju enciklopēdija. Galvenais redaktors A. M. Prohorovs...... Fiziskā enciklopēdija

GAISMAS GADS, astronomiskā attāluma vienība, kas vienāda ar attālumu, ko gaisma noiet kosmosā vai VAKUUMĀ vienā tropu gadā. Viens gaismas gads ir vienāds ar 9,46071012 km... Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca

GAISMAS GADS, astronomijā lietota garuma mērvienība: gaismas noietais ceļš 1 gadā, t.i. 9,466?1012 km. Attālums līdz tuvākajai zvaigznei (Proxima Centauri) ir aptuveni 4,3 gaismas gadi. Galaktikas visattālākās zvaigznes atrodas uz...... Mūsdienu enciklopēdija

Starpzvaigžņu attālumu mērvienība; ceļš, ko gaisma noiet gadā, t.i., 9,46? 1012 km... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca

Gaismas gads- GAISMAS GADS, astronomijā lietota garuma mērvienība: gaismas noietais ceļš 1 gadā, t.i. 9,466´1012 km. Attālums līdz tuvākajai zvaigznei (Proxima Centauri) ir aptuveni 4,3 gaismas gadi. Galaktikas visattālākās zvaigznes atrodas uz...... Ilustrētā enciklopēdiskā vārdnīca

Papildsistēmas garuma mērvienība, ko izmanto astronomijā. 1 gaismas gads ir attālums, ko gaisma veic 1 gada laikā. 1 gaismas gads ir vienāds ar 9,4605E+12 km = 0,307 gab... Astronomiskā vārdnīca

Starpzvaigžņu attālumu mērvienība; ceļš, ko gaisma noiet gadā, tas ir, 9,46·1012 km. * * * LIGHT YEAR LIGHT YEAR, starpzvaigžņu attālumu mērvienība; ceļš, ko gaisma noiet gadā, t.i., 9,46×1012 km... enciklopēdiskā vārdnīca

Gaismas gads- attāluma vienība, kas vienāda ar gaismas noieto ceļu vienā gadā. Gaismas gads ir vienāds ar 0,3 parsekiem... Mūsdienu dabaszinātņu jēdzieni. Pamatterminu glosārijs

gaismas gads- šviesmetis statusas T joma Standartizācija ir metrologija apibrėžis Astronominis ilgio mērījumo vienetas, lygus attālums, kas vakuume nusklinda šviesa per 1 atogrąžinius metus. Žymimas šm: 1 šm = 9,46073 · 10¹² km. atitikmenys: engl. gaisma...... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

gaismas gads- šviesmetis statusas T joma fizika atitikmenys: engl. gaismas gads vok. Lichtjahr, n rus. gaismas gads, m pranc. année lumière, f … Fizikos terminų žodynas

Grāmatas

Nav atgriešanās. 3 grāmatu komplekts, Aleksejs Lukjanovs, Ivans Sergejevičs Naumovs. Komplektā 3 grāmatas. 1. "Cunami. Pirmā grāmata. Zemes satricinājumi" 1999. gads. Egors un Jusja Kruglov paliek bez pieaugušo aprūpes. Nekas labs viņus negaida. Invaliditāte ir kļuvusi...
Elena Kačura, aizraujoša astronomija. Par grāmatu Jaunajā un ilgi gaidītajā grāmatā Čevostiks un onkulis Kuzja dodas uz observatoriju! Šeit viņiem būs aizraujoša iepazīšanās ar debess ķermeņiem, kas rotā mūsu naksnīgās debesis. Kopā ar…

Protams, kādā zinātniskās fantastikas asa sižeta filmā dzirdēts izteiciens a la “divdesmit līdz Tatooine gaismas gadi", daudzi uzdeva pamatotus jautājumus. Es minēšu dažus no tiem:

Vai gads nav laiks?

Tad kas tas ir gaismas gads?

Cik kilometru tas ir?

Cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai pārvarētu gaismas gads kosmosa kuģis ar Zeme?

Es nolēmu šodienas rakstu veltīt tam, lai izskaidrotu šīs mērvienības nozīmi, salīdzinātu to ar mūsu parastajiem kilometriem un parādītu tās darbības mērogu. Visums.

Virtuālais sacīkšu braucējs.

Iedomāsimies, ka cilvēks, pārkāpjot visus noteikumus, steidzas pa šoseju ar ātrumu 250 km/h. Divās stundās tas veiks 500 km, bet četrās – pat 1000. Ja vien, protams, procesā nesaskrien...

Šķiet, ka tas ir ātrums! Bet, lai apbrauktu visu zemeslodi (≈ 40 000 km), mūsu braucējam būs nepieciešams 40 reizes vairāk laika. Un tas jau ir 4 x 40 = 160 stundas. Vai gandrīz veselu nedēļu nepārtrauktas braukšanas!

Beigās tomēr neteiksim, ka viņš pieveica 40 000 000 metru. Jo slinkums mūs vienmēr ir licis izdomāt un izmantot īsākas alternatīvas mērvienības.

Ierobežot.

No skolas fizikas kursa ikvienam vajadzētu zināt, ka ātrākais braucējs Visums-gaisma. Vienā sekundē tā stars veic aptuveni 300 000 km attālumu, un tādējādi tas apriņķos ap zemeslodi 0,134 sekundēs. Tas ir 4 298 507 reizes ātrāk nekā mūsu virtuālais braucējs!

No Zeme pirms tam Mēness gaisma sasniedz vidēji 1,25 s, līdz Sv tā stars sasniegs nedaudz vairāk kā 8 minūtēs.

Kolosāli, vai ne? Bet par gaismas ātrumu lielāku ātrumu esamība vēl nav pierādīta. Tāpēc zinātniskā pasaule nolēma, ka būtu loģiski izmērīt kosmiskos mērogus vienībās, kuras radioviļņi (jo īpaši gaisma) pārvietojas noteiktos laika intervālos.

Attālumi.

Tādējādi gaismas gads- nekas vairāk kā attālums, ko gaismas stars veic viena gada laikā. Starpzvaigžņu mērogā nav jēgas izmantot attāluma vienības, kas ir mazākas par šo. Un tomēr viņi tur ir. Šeit ir to aptuvenās vērtības:

1 gaismas sekunde ≈ 300 000 km;

1 gaismas minūte ≈ 18 000 000 km;

1 gaismas stunda ≈ 1 080 000 000 km;

1 gaismas diena ≈ 26 000 000 000 km;

1 viegla nedēļa ≈ 181 000 000 000 km;

1 gaismas mēnesis ≈ 790 000 000 000 km.

Tagad, lai jūs saprastu, no kurienes nāk skaitļi, aprēķināsim, ar ko viens ir vienāds gaismas gads.

Gadā ir 365 dienas, dienā 24 stundas, stundā 60 minūtes un minūtē 60 sekundes. Tādējādi gads sastāv no 365 x 24 x 60 x 60 = 31 536 000 sekundēm. Vienā sekundē gaisma nobrauc 300 000 km. Tāpēc gada laikā tā stars veiks attālumu 31 536 000 x 300 000 = 9 460 800 000 000 km.

Šis skaitlis skan šādi: DEVIŅI TRILJONI, ČETRI SIMTI SEŠdesmit MILJARDI UN ASTOŅI SIMTI MILJONI kilometri.

Protams, precīza nozīme gaismas gadi nedaudz atšķiras no tā, ko mēs aprēķinājām. Bet, aprakstot attālumus līdz zvaigznēm populārzinātniskos rakstos, lielākā precizitāte principā nav vajadzīga, un simts vai divi miljoni kilometru šeit nespēlēs īpašu lomu.

Tagad turpināsim domu eksperimentus...

Mērogs.

Pieņemsim, ka moderns kosmosa kuģis lapas Saules sistēma ar trešo evakuācijas ātrumu (≈ 16,7 km/s). Pirmkārt gaismas gads viņš to pārvarēs 18 000 gadu laikā!

4,36 gaismas gadi uz mums tuvāko zvaigžņu sistēmu ( Alfa Kentauri, skatīt attēlu sākumā) tas pārvarēs aptuveni 78 tūkstošus gadu!

Mūsu Piena Ceļa galaktika, kura diametrs ir aptuveni 100 000 gaismas gadi, tas krustosies pēc 1 miljarda 780 miljonu gadu.

Un lielajam, kas mums ir vistuvāk galaktikas, kosmosa kuģis ieradīsies tikai pēc 36 miljardiem gadu...

Tie ir pīrāgi. Bet teorētiski pat Visums radās tikai pirms 16 miljardiem gadu...

Un visbeidzot...

Var sākt brīnīties par kosmisko mērogu, pat nepārkāpjot Saules sistēma, jo tas pats par sevi ir ļoti liels. To ļoti labi un uzskatāmi nodemonstrēja, piemēram, projekta veidotāji Ja Mēness būtutikai 1 pikselis (Ja Mēness būtu tikai viens pikselis): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html.

Ar to es domāju, ka beigšu šodienas rakstu. Es priecājos saņemt visus jūsu jautājumus, komentārus un vēlmes zemāk esošajos komentāros.

Galaktiskie attāluma svari

Gaismas gads ( Sv. G., ly) ir ārpussistēmas garuma vienība, kas vienāda ar gaismas nobraukto attālumu vienā gadā.

Precīzāk, saskaņā ar Starptautiskās Astronomijas savienības (IAU) definīciju gaismas gads ir vienāds ar attālumu, ko gaisma noiet vakuumā, ko neietekmē gravitācijas lauki, vienā Jūlija gadā (pēc definīcijas vienāds ar 365,25 standarta dienām 86 400 SI sekundēs). vai 31 557 600 sekundes). Tieši šo definīciju ieteicams izmantot populārzinātniskajā literatūrā. Profesionālajā literatūrā lielu attālumu izteikšanai gaismas gadu vietā parasti izmanto parsekus un vienību reizinājumus (kilo- un megaparsekus).

Agrāk (pirms 1984. gada) gaismas gads bija attālums, ko gaisma nobrauc vienā tropu gadā, un tas tika attiecināts uz 1900. gadu. Jaunā definīcija atšķiras no vecās par aptuveni 0,002%. Tā kā šī attāluma vienība netiek izmantota augstas precizitātes mērījumiem, nav praktiskas atšķirības starp veco un jauno definīciju.

Skaitliskās vērtības

Gaismas gads ir vienāds ar:

9 460 730 472 580 800 metri (aptuveni 9,46 petametri)
63 241 077 astronomiskās vienības (AU)
0,306601 parsecs

Saistītās vienības

Šādas vienības tiek izmantotas diezgan reti, parasti tikai populārās publikācijās:

1 gaismas sekunde = 299 792,458 km (precīzi)
1 gaismas minūte ≈ 18 miljoni km
1 gaismas stunda ≈ 1079 miljoni km
1 gaismas diena ≈ 26 miljardi km
1 gaismas nedēļa ≈ 181 miljards km
1 gaismas mēnesis ≈ 790 miljardi km

Attālums gaismas gados

Gaismas gads ir ērts, lai kvalitatīvi attēlotu attāluma skalas astronomijā.

Mērogs	Vērtība (St. gadi)	Apraksts
Sekundes	4 10 −8	Vidējais attālums līdz ir aptuveni 380 000 km. Tas nozīmē, ka no virsmas izstarotajam gaismas staram būs nepieciešamas aptuveni 1,3 sekundes, lai sasniegtu Mēness virsmu.
minūtes	1,6·10−5	Viena astronomiskā vienība ir aptuveni 150 miljoni kilometru. Tādējādi gaisma Zemi sasniedz aptuveni 500 sekundēs (8 minūtes 20 sekundes).
Skatīties	0,0006	Vidējais attālums no Saules ir aptuveni 5 gaismas stundas.
Skatīties	0,0016	Pioneer un sērijas ierīces, kas lido tālāk, aptuveni 30 gadu laikā kopš palaišanas, ir pārvietojušās aptuveni simts astronomisku vienību attālumā no Saules, un to reakcijas laiks uz Zemes pieprasījumiem ir aptuveni 14 stundas.
gads	1,6	Hipotētiskā iekšējā mala atrodas pie 50 000 a. e. no Saules, bet ārējā - 100 000 a. e. Gaismai būs nepieciešams aptuveni pusotrs gads, lai sasniegtu attālumu no Saules līdz mākoņa ārējai malai.
	2,0	Saules gravitācijas ietekmes apgabala (“Kalna sfēras”) maksimālais rādiuss ir aptuveni 125 000 AU. e.
	4,2	Mums tuvākā (neskaitot Sauli), Proxima Centauri, atrodas 4,2 gaismas gadu attālumā. gadā.
Tūkstošgade	26 000	Mūsu Galaktikas centrs atrodas aptuveni 26 000 gaismas gadu attālumā no Saules.
Tūkstošgade	100 000	Mūsu diska diametrs ir 100 000 gaismas gadu.
Miljoniem gadu	2,5 10 6	Mums tuvākais M31, slavenais, atrodas 2,5 miljonu gaismas gadu attālumā no mums.
	3,14 10 6	(M33) atrodas 3,14 miljonu gaismas gadu attālumā un ir vistālāk esošais stacionārais objekts, kas redzams ar neapbruņotu aci.
	5,8 10 7	Tuvākā kopa, Jaunavas kopa, atrodas 58 miljonu gaismas gadu attālumā no mums.
	Desmitiem miljonu gaismas gadu	Galaktiku kopu raksturīgie izmēri pēc diametra.
	1,5 10 8–2,5 10 8	Gravitācijas anomālija “Lielais pievilcējs” atrodas 150–250 miljonu gaismas gadu attālumā no mums.
Miljardiem gadu	1,2 10 9	Sloanas Lielais mūris ir viens no lielākajiem veidojumiem pasaulē, tā izmēri ir aptuveni 350 Mpc. Lai gaisma pārvietotos no gala līdz galam, būs vajadzīgs aptuveni miljards gadu.
	1,4 10 10	Visuma cēloņsakarībā saistītā reģiona lielums. To aprēķina no Visuma vecuma un maksimālā informācijas pārraides ātruma – gaismas ātruma.
	4,57 10 10	Pavadošais attālums no Zemes līdz novērojamā Visuma malai jebkurā virzienā; pavadošais novērojamā Visuma rādiuss (standarta kosmoloģiskā modeļa Lambda-CDM ietvaros).

Vai jūs zināt, kāpēc astronomi neizmanto gaismas gadus, lai aprēķinātu attālumus līdz attāliem objektiem kosmosā?

Gaismas gads ir nesistēmiska attāluma mērvienība kosmosā. To plaši izmanto populārās astronomijas grāmatās un mācību grāmatās. Tomēr profesionālajā astrofizikā šis skaitlis tiek izmantots ārkārtīgi reti, un to bieži izmanto, lai noteiktu attālumus līdz tuvumā esošiem objektiem kosmosā. Iemesls tam ir vienkāršs: ja noteiksiet attālumu gaismas gados līdz attāliem objektiem Visumā, skaitlis izrādīsies tik milzīgs, ka to izmantot fizikāliem un matemātiskiem aprēķiniem būs nepraktiski un neērti. Tāpēc profesionālajā astronomijā gaismas gada vietā tiek izmantota mērvienība, ar kuru ir daudz ērtāk darboties, veicot sarežģītus matemātiskos aprēķinus.

Termina definīcija

Mēs varam atrast jēdziena "gaismas gads" definīciju jebkurā astronomijas mācību grāmatā. Gaismas gads ir attālums, ko gaismas stars veic vienā Zemes gadā. Šāda definīcija var apmierināt amatieru, bet kosmologam tā šķitīs nepilnīga. Viņš atzīmēs, ka gaismas gads nav tikai attālums, ko gaisma veic gadā, bet gan attālums, ko gaismas stars vakuumā veic 365,25 Zemes dienās, ko neietekmē magnētiskie lauki.

Gaismas gads ir vienāds ar 9,46 triljoniem kilometru. Tieši šādu attālumu gada laikā veic gaismas stars. Bet kā astronomi panāca tik precīzu staru ceļa noteikšanu? Par to mēs runāsim tālāk.

Kā tika noteikts gaismas ātrums?

Senatnē tika uzskatīts, ka gaisma visā Visumā izplatās acumirklī. Tomēr, sākot ar septiņpadsmito gadsimtu, zinātnieki sāka par to šaubīties. Galileo bija pirmais, kas apšaubīja iepriekš piedāvāto apgalvojumu. Tieši viņš mēģināja noteikt laiku, kas nepieciešams, lai gaismas stars nobrauktu 8 km garu attālumu. Bet, ņemot vērā to, ka šāds attālums bija nenozīmīgi mazs tādam daudzumam kā gaismas ātrums, eksperiments beidzās ar neveiksmi.

Pirmā būtiskā maiņa šajā jautājumā bija slavenā dāņu astronoma Olafa Rēmera novērojums. 1676. gadā viņš pamanīja atšķirību aptumsumu laikā atkarībā no Zemes tuvošanās un attāluma tiem kosmosā. Rēmers veiksmīgi saistīja šo novērojumu ar faktu, ka jo tālāk Zeme attālinās, jo ilgāks laiks nepieciešams no tām atstarotajai gaismai, lai nobrauktu attālumu līdz mūsu planētai.

Rēmers precīzi uztvēra šī fakta būtību, taču viņam neizdevās aprēķināt ticamo gaismas ātruma vērtību. Viņa aprēķini bija nepareizi, jo septiņpadsmitajā gadsimtā viņam nevarēja būt precīzu datu par attālumu no Zemes līdz pārējām Saules sistēmas planētām. Šie dati tika noteikti nedaudz vēlāk.

Turpmākie sasniegumi pētniecībā un gaismas gada definīcija

1728. gadā angļu astronoms Džeimss Bredlijs, kurš atklāja zvaigžņu aberācijas efektu, bija pirmais, kurš aprēķināja aptuveno gaismas ātrumu. Viņš noteica tā vērtību 301 tūkstotis km/s. Bet šī vērtība bija neprecīza. Progresīvākas metodes gaismas ātruma aprēķināšanai tika ražotas, neņemot vērā kosmiskos ķermeņus - uz Zemes.

Gaismas ātruma novērojumus vakuumā, izmantojot rotējošu riteni un spoguli, veica attiecīgi A. Fizo un L. Fuko. Ar viņu palīdzību fiziķiem izdevās pietuvoties šī daudzuma reālajai vērtībai.

Precīzs gaismas ātrums

Zinātnieki varēja noteikt precīzu gaismas ātrumu tikai pagājušajā gadsimtā. Pamatojoties uz Maksvela elektromagnētisma teoriju, izmantojot modernās lāzertehnoloģijas un aprēķinus, kas koriģēti pēc staru plūsmas laušanas koeficienta gaisā, zinātnieki varēja aprēķināt precīzu gaismas ātrumu 299 792, 458 km/s. Astronomi joprojām izmanto šo daudzumu. Turpmāka dienasgaismas stundu, mēneša un gada noteikšana jau bija tehnoloģiju jautājums. Izmantojot vienkāršus aprēķinus, zinātnieki nonāca pie 9,46 triljonu kilometru garuma — tieši tik ilgs laiks būtu vajadzīgs, lai gaismas stars nobrauktu pa Zemes orbītas garumu.