Koliko kilometara u svjetlosnoj godini, i da li je jednaka zemlji. Svjetlosna godina i kosmičke razmjere
Pročitajte također
Kao što znate, za mjerenje udaljenosti od Sunca do planeta, kao i između planeta, naučnici su smislili astronomsku jedinicu. Šta je svjetlosna godina?
Prije svega, treba napomenuti da je svjetlosna godina također mjerna jedinica usvojena u astronomiji, ali ne za vrijeme (kako se može činiti, sudeći po značenju riječi "godina"), već za udaljenost.
Šta je svjetlosna godina
Kada su naučnici uspjeli izračunati udaljenosti do najbližih zvijezda, postalo je očigledno da je u zvjezdanom svijetu astronomska jedinica nezgodna za korištenje. Recimo za početak da je udaljenost od Sunca do najbliže zvijezde oko 4,5 svjetlosne godine. To znači da svjetlost od našeg Sunca do najbliže zvijezde (ona se inače zove Proxima Centauri) leti 4,5 godine! Kolika je ova udaljenost? Nećemo nikome dosaditi matematikom, samo ćemo napomenuti da u sekundi čestice svjetlosti prelete 300.000 kilometara. Odnosno, ako pošaljete signal baterijskom lampom prema Mjesecu, ovo svjetlo će se tamo vidjeti za manje od sekunde i po. Svetlost putuje od Sunca do Zemlje za 8,5 minuta. I koliko onda zraci svjetlosti prolete za godinu dana?
Recimo samo: svjetlosna godina je oko 10 triliona kilometara(trilion je jedan iza kojeg slijedi dvanaest nula). Tačnije, 9.460.730.472.581 kilometara. Ako se preračuna u astronomske jedinice, onda će to biti otprilike 67 000. I to samo do najbliže zvijezde!
Jasno je da u svijetu zvijezda i galaksija astronomska jedinica nije pogodna za mjerenja. Lakše je raditi u proračunima sa svjetlosnim godinama.
Primjenjivost u zvjezdanom svijetu
Na primjer, udaljenost od Zemlje do najsjajnije zvijezde na nebu, Sirijusa, iznosi 8 svjetlosnih godina. I udaljenost od Sunca do polarna zvijezda je oko 600 svjetlosnih godina. To jest, svjetlost od nas tamo dolazi 600 godina. To će biti otprilike 40 miliona astronomskih jedinica. Poređenja radi, ističemo da je veličina (prečnik) naše galaksije - Mliječnog puta - oko 100.000 svjetlosnih godina. Naš najbliži komšija spiralna galaksija, nazvana Andromedina maglina, udaljena je od Zemlje 2,52 miliona svjetlosnih godina. Vrlo je nezgodno to iznositi u astronomskim jedinicama. Ali postoje objekti u svemiru koji su od nas udaljeni 15 milijardi svjetlosnih godina. Dakle, radijus svemira koji se može posmatrati iznosi 13,77 milijardi svetlosnih godina. A puni Univerzum, kao što znate, proteže se izvan vidljivog dijela.
Inače, prečnik svemira koji se može posmatrati uopšte nije 2 puta veći od poluprečnika, kako bi se moglo misliti. Poenta je da se prostor vremenom širi. Ti udaljeni objekti koji su emitirali svjetlost prije 13,77 milijardi godina odletjeli su još dalje od nas. Danas su udaljeni više od 46,5 milijardi svjetlosnih godina. Udvostručivši to, dobijamo 93 milijarde svjetlosnih godina. Ovo je pravi prečnik vidljivog univerzuma. Dakle, veličina dijela svemira koji se posmatra (a koji se još naziva i Metagalaksija) se stalno povećava.
Takve udaljenosti nema smisla mjeriti u kilometrima ili astronomskim jedinicama. Iskreno govoreći, ni svjetlosne godine se ovdje ne uklapaju. Ali ništa bolji ljudi jos nije skontalo. Brojke su toliko ogromne da ih samo kompjuter može nositi.
Definicija i suština svjetlosne godine
dakle, svjetlosna godina (st. g.) je jedinica za dužinu, a ne vrijeme, što je prijeđeni put sunbeam za godinu dana, odnosno za 365 dana. Ova mjerna jedinica je vrlo zgodna zbog svoje jasnoće. Omogućava vam da odgovorite na pitanje nakon kojeg vremenskog perioda možete očekivati odgovor ako pošaljete elektromagnetnu poruku određenoj zvijezdi. A ako je ovaj period predug (na primjer, hiljadu godina), onda nema smisla u takvim radnjama.
Upravo se ova definicija preporučuje za upotrebu u naučno-popularnoj literaturi. U stručnoj literaturi, parseci i višekratnici jedinica (kilo- i megaparseci) se obično koriste za izražavanje velikih udaljenosti umjesto svjetlosne godine.
Ranije (do 1984.), svjetlosna godina je bila udaljenost koju je svjetlost prešla u jednoj tropskoj godini, koja se odnosila na epohu 1900.0. Nova definicija razlikuje se od stare za oko 0,002%. Budući da se ova jedinica udaljenosti ne koristi za visoko precizna mjerenja, ne postoji praktična razlika između stare i nove definicije.
Numeričke vrijednosti
Svjetlosna godina je:
- 9 460 730 472 580 800 metara (približno 9,5 petametara)
Povezane jedinice
Sljedeće jedinice se koriste prilično rijetko, obično samo u popularnim publikacijama:
- 1 svjetlosna sekunda = 299,792,458 km (tačno)
- 1 svjetlosna minuta ≈ 18 miliona km
- 1 svjetlosni sat ≈ 1079 miliona km
- 1 svjetlosni dan ≈ 26 milijardi km
- 1 svjetlosna sedmica ≈ 181 milijarda km
- 1 svjetlosni mjesec ≈ 790 milijardi km
Udaljenost u svjetlosnim godinama
Svjetlosna godina je pogodna za kvalitativno predstavljanje skala udaljenosti u astronomiji.
| Scale | Vrijednost (st. godine) | Opis |
|---|---|---|
| Sekunde | 4 10 −8 | Prosječna udaljenost do Mjeseca je otprilike 380.000 km. To znači da je potrebno oko 1,3 sekunde da snop svjetlosti emitovan sa površine Zemlje stigne do površine Mjeseca. |
| minuta | 1,6 10 −5 | Jedna astronomska jedinica jednaka je otprilike 150 miliona kilometara. Dakle, svjetlost putuje od Sunca do Zemlje za oko 500 sekundi (8 minuta 20 sekundi). |
| Sat | 0,0006 | Prosječna udaljenost od Sunca do Plutona je otprilike 5 svjetlosnih sati. |
| 0,0016 | Vozila serije Pioneer i Voyager lete dalje Solarni sistem, oko 30 godina nakon lansiranja, preselili su se na udaljenost od oko stotinu astronomskih jedinica od Sunca, a njihovo vrijeme odgovora na zahtjeve sa Zemlje je otprilike 14 sati. | |
| Godina | 1,6 | Unutrašnja ivica hipotetičkog Oortovog oblaka nalazi se na 50.000 AJ. e. od Sunca, a spoljašnji - 100.000 a. e. Da bi se prešla udaljenost od Sunca do spoljne ivice oblaka, svetlosti će biti potrebno oko godinu i po. |
| 2,0 | Maksimalni radijus površine gravitacioni uticaj Sunce ("Sfere brda") - otprilike 125.000 godina. e. | |
| 4,22 | Nama najbliža zvijezda (ne računajući Sunce), Proxima Centauri, nalazi se na udaljenosti od 4,22 sv. godine . | |
| Milenijum | 26 000 | Centar naše galaksije udaljen je otprilike 26.000 svjetlosnih godina od Sunca. |
| 100 000 | Prečnik diska naše galaksije je 100.000 svetlosnih godina. | |
| Milioni godina | 2,5 10 6 | Najbliža spiralna galaksija M31, poznata galaksija Andromeda, udaljena je 2,5 miliona svjetlosnih godina. |
| 3,14 10 6 | Galaksija Triangulum (M33) nalazi se na udaljenosti od 3,14 miliona svjetlosnih godina i najudaljeniji je stacionarni objekat vidljiv golim okom. | |
| 5,9 10 7 | Najbliže jato galaksija, jato Djevica, udaljeno je 59 miliona svjetlosnih godina. | |
| 1,5 10 8 - 2,5 10 8 | Gravitaciona anomalija "Veliki atraktor" nalazi se na udaljenosti od 150-250 miliona svjetlosnih godina od nas. | |
| Milijarde godina | 1,2 10 9 | Veliki zid Sloan je jedna od najvećih formacija u svemiru, njegove dimenzije su oko 350 Mpc. Da bi ga svetlost savladala od kraja do kraja, biće potrebno oko milijardu godina. |
| 1,4 10 10 | Veličina uzročno povezane regije svemira. Izračunava se iz starosti Univerzuma i maksimalne brzine prijenosa informacija - brzine svjetlosti. | |
| 4,57 10 10 | Udaljenost od Zemlje do ruba vidljivog svemira u bilo kojem smjeru; pokretni radijus opservabilnog Univerzuma (u okviru standardnog Lambda-CDM kosmološkog modela). |
Galaktičke skale udaljenosti
- Astronomska jedinica sa dobrom preciznošću je jednaka 500 svetlosnih sekundi, odnosno svetlost putuje od Sunca do Zemlje za oko 500 sekundi.
vidi takođe
Linkovi
- Međunarodna organizacija za standardizaciju. 9.2 Mjerne jedinice
Bilješke
Wikimedia fondacija. 2010 .
- Samsara
- Zeus
Pogledajte šta je "svetlosna godina" u drugim rečnicima:
SVJETLOSNA GODINA- vansistemska jedinica dužine koja se koristi u astronomiji; 1 S. g. je jednako udaljenosti, prođeno svetlošću za 1 godinu. 1 S. g. \u003d 0,3068 parsec \u003d 9,4605 1015 m. fizička enciklopedijski rječnik. Moskva: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov ... ... Physical Encyclopedia
SVJETLOSNA GODINA- SVJETLOSNA GODINA, jedinica astronomske udaljenosti, jednaka udaljenosti kojom svjetlost putuje otvoreni prostor ili u VAKUUMU za jednu tropsku godinu. Jedna svjetlosna godina je jednaka 9,46071012 km... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik
SVJETLOSNA GODINA- SVJETLOSNA GODINA, jedinica za dužinu koja se koristi u astronomiji: put koji svjetlost pređe za 1 godinu, tj. 9.466?1012 km. Udaljenost do najbliže zvijezde (Proxima Centauri) je otprilike 4,3 svjetlosne godine. Najudaljenije zvijezde u galaksiji nalaze se na ... ... Moderna enciklopedija
SVJETLOSNA GODINA- jedinica međuzvjezdanih udaljenosti; put koji svjetlost pređe za godinu dana, tj. 9,46 × 1012 km ... Veliki enciklopedijski rječnik
Svjetlosna godina- SVJETLOSNA GODINA, jedinica za dužinu koja se koristi u astronomiji: put koji svjetlost pređe za 1 godinu, tj. 9.466´1012 km. Udaljenost do najbliže zvijezde (Proxima Centauri) je otprilike 4,3 svjetlosne godine. Najudaljenije zvijezde u galaksiji nalaze se na ... ... Ilustrovani enciklopedijski rječnik
Svjetlosna godina- vansistemska jedinica dužine koja se koristi u astronomiji. 1 svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost prijeđe za 1 godinu. 1 svjetlosna godina je jednaka 9,4605E+12 km = 0,307 kom... Astronomski rječnik
svjetlosna godina- jedinica međuzvjezdanih udaljenosti; put koji svjetlost pređe za godinu dana, odnosno 9,46 1012 km. * * * SVJETLA GODINA SVJETLA GODINA, jedinica za međuzvjezdanu udaljenost; put koji svjetlost pređe za godinu dana, tj. 9,46x1012 km... enciklopedijski rječnik
Svjetlosna godina- jedinica udaljenosti jednaka putu koji svjetlost pređe u jednoj godini. Svjetlosna godina je 0,3 parseka... Koncepti moderne prirodne nauke. Pojmovnik osnovnih pojmova
Kakav god stil života da vodimo, šta god da radimo, na ovaj ili onaj način, svakodnevno koristimo neke mjerne jedinice. Tražimo čašu vode, zagrijemo vlastiti doručak na određenu temperaturu, vizualno procijenimo koliko nam je potrebno hodati do najbliže pošte, dogovorimo sastanak u određeno vrijeme i tako dalje. Sve ove radnje zahtijevaju
Ne samo kalkulacije, već i određena mjerenja raznih numeričkih kategorija: udaljenost, količina, težina, vrijeme itd. U našem Svakodnevni život redovno koristimo brojeve. I na ove brojke su odavno navikli, kao na neku vrstu alata. Ali šta se dešava kada izađemo iz svakodnevne zone komfora i naiđemo na brojeve koji su nam neobični? U ovom članku ćemo govoriti o fantastičnim figurama svemira.
univerzalni otvoreni prostori
Još više iznenađuje situacija sa kosmičkim udaljenostima. Sasvim smo svjesni kilometara do susjednog grada, pa čak i od Moskve do New Yorka. Ali teško je vizuelno zamisliti udaljenosti kada je u pitanju razmera zvezdanih jata. Sada će nam trebati takozvana svjetlosna godina. Uostalom, udaljenosti čak i između susjednih zvijezda su izuzetno velike, a njihovo mjerenje u kilometrima ili miljama jednostavno je neracionalno. I ovdje poenta nije samo u teškoći sagledavanja ogromnih rezultirajućih brojeva, već u broju njihovih nula. Problem postaje napisati broj. Na primjer, udaljenost od Zemlje do Marsa tokom perioda najbližeg približavanja je 55,7 miliona kilometara. Vrijednost sa šest nula. Ali Mars je jedan od naših najbližih svemirskih susjeda! Udaljenost do najbliže zvijezde, osim Sunca, bit će milione puta veća. A onda, ako bismo to izmjerili u kilometrima ili miljama, astronomi bi morali potrošiti sate svog vremena samo na snimanje ovih ogromnih količina. Svjetlosna godina je riješila ovaj problem. Izlaz je bio prilično genijalan.
Šta je svjetlosna godina?
Umjesto izmišljanja nove jedinice mjere, koja je zbir jedinica preko mala narudžba(kako to biva sa milimetrima, centimetrima, metrima, kilometrima) odlučeno je da se udaljenost veže za vrijeme. Zapravo, činjenica da je i vrijeme fizičko polje, uticaj na događaje, više
štaviše, međusobno povezan i konvertibilan sa prostorom, otkrio je Albert Ajnštajn i dokazao kroz svoju teoriju relativnosti. Konstantna brzina postala brzina svetlosti. A prolazak svjetlosnog snopa određene udaljenosti u jedinici vremena dao je nove fizičke prostorne veličine: svjetlosnu sekundu, svjetlosnu minutu, svjetlosni dan, svjetlosni mjesec, svjetlosnu godinu. Na primjer, u sekundi snop svjetlosti (u svemirskim uvjetima - vakuum) pređe udaljenost od oko 300 hiljada kilometara. Lako je izračunati da je jedna svjetlosna godina jednaka otprilike 9,46 * 10 15 . Dakle, udaljenost od Zemlje do najbliže kosmičko telo, Mjesec - nešto više od jedne svjetlosne sekunde, do Sunca - oko osam svjetlosnih minuta. Isturena tijela Sunčevog sistema, prema modernim konceptima, kruže na udaljenosti od jedne svjetlosne godine. Sljedeća nama najbliža zvijezda, odnosno sistem dvostrukih zvijezda, Alfa i Proksima Kentauri, toliko je udaljena da čak i njihova svjetlost dopire do naših teleskopa samo četiri godine nakon svog početka. I na kraju krajeva, to su još uvijek nama najbliža nebeska tijela. Svetlosti sa drugog kraja Mlečnog puta potrebno je više od sto hiljada godina da stigne do nas.
Na ovaj ili onaj način, u svakodnevnom životu mjerimo udaljenosti: do najbližeg supermarketa, do kuće rođaka u drugom gradu, itd. Međutim, kada su u pitanju ogromna prostranstva svemira, ispostavlja se da je korištenje poznatih vrijednosti poput kilometara krajnje iracionalno. A poenta ovdje nije samo u poteškoćama percepcije rezultirajućih gigantskih vrijednosti, već i u broju cifara u njima. Čak i pisanje tolikog broja nula postaće problem. Na primjer, najkraća udaljenost od Marsa do Zemlje je 55,7 miliona kilometara. Šest nula! Ali crvena planeta je jedan od naših najbližih susjeda na nebu. Kako koristiti glomazne brojeve koji će se dobiti pri izračunavanju udaljenosti čak i do najbližih zvijezda? I upravo sada nam je potrebna takva vrijednost kao svjetlosna godina. Koliko je on? Hajde sada da shvatimo.
Koncept svjetlosne godine usko je povezan i sa relativističkom fizikom, u kojoj je bliska povezanost i međusobna zavisnost prostora i vremena uspostavljena početkom 20. stoljeća, kada su se urušili postulati Njutnove mehanike. Prije ove vrijednosti udaljenosti, veće jedinice u sistemu
formirane su prilično jednostavno: svaka sljedeća bila je skup jedinica manjeg reda (centimetri, metri, kilometri i tako dalje). U slučaju svjetlosne godine, udaljenost je bila vezana za vrijeme. moderna nauka Znamo da je brzina svjetlosti u vakuumu konstantna. Štaviše, ona jeste maksimalna brzina u prirodi, dozvoljeno u modernoj relativističkoj fizici. Upravo su te ideje bile osnova novog značenja. Svjetlosna godina jednaka je udaljenosti koju zraka svjetlosti pređe u jednoj zemaljskoj kalendarskoj godini. U kilometrima, ovo je otprilike 9,46 * 10 15 kilometara. Zanimljivo je da do najbližeg mjeseca foton pređe udaljenost za 1,3 sekunde. Do Sunca - oko osam minuta. Ali do sledećih najbližih zvezda, Alfe, i to već oko četiri svetlosne godine.
Samo fantastična udaljenost. U astrofizici postoji još veća mera prostora. Svjetlosna godina je otprilike jedna trećina parseka, što je još veća jedinica mjere za međuzvjezdane udaljenosti.
Brzina širenja svjetlosti u različitim uvjetima
Inače, postoji i takva karakteristika koju fotoni mogu različita brzinašire u različitim sredinama. Već znamo koliko brzo lete u vakuumu. A kada kažu da je svjetlosna godina jednaka udaljenosti koju svjetlost prijeđe za godinu dana, misle upravo na prazan prostor. svemir. Međutim, zanimljivo je napomenuti da u drugim uslovima brzina svjetlosti može biti manja. Na primjer, u vazdušno okruženje fotoni se raspršuju nešto manjom brzinom nego u vakuumu. Kojim - zavisi od specifičnog stanja atmosfere. Dakle, u mediju ispunjenom gasom, svjetlosna godina bi bila nešto manja. Međutim, ne bi se bitno razlikovao od prihvaćenog.
Istražujući vlastitu planetu, stotinama godina ljudi izmišljaju sve više i više novih sistema za mjerenje segmenata udaljenosti. Kao rezultat toga, odlučeno je da se jedan metar smatra univerzalnom jedinicom dužine, a da se velika udaljenost mjeri u kilometrima.
Ali dvadeseti vek je došao pred čovečanstvo novi problem. Ljudi su počeli pažljivo proučavati svemir - i pokazalo se da su prostranstva svemira toliko ogromna da kilometri ovdje jednostavno nisu prikladni. U poznatim jedinicama još uvijek možete izraziti udaljenost od Zemlje do Mjeseca ili od Zemlje do Marsa. Ali ako pokušate utvrditi koliko kilometara je najbliža zvijezda od naše planete, cifra "stječe" nezamisliv broj decimalnih mjesta.
Čemu je jednaka 1 svjetlosna godina?
Postalo je očigledno da je potrebna nova mjerna jedinica za proučavanje prostora svemira - i postala je svjetlosna godina. Svjetlost pređe 300.000 kilometara u jednoj sekundi. Svjetlosna godina - ovo je udaljenost koju će svjetlost preći za tačno godinu dana - a u smislu poznatijeg brojevnog sistema, ova udaljenost je 9.460.730.472.580,8 kilometara. Jasno je da je korištenje lakonske "jedne svjetlosne godine" mnogo zgodnije nego korištenje ove ogromne brojke svaki put u proračunima.
Od svih zvijezda, Proxima Centauri nam je najbliža - udaljena je “samo” 4,22 svjetlosne godine. Naravno, u kilometrima, cifra će se pokazati nezamislivo ogromna. Međutim, sve se zna u poređenju - s obzirom da je najbliža galaksija Andromeda udaljena mliječni put na ogromnih 2,5 miliona svetlosnih godina, pomenuta zvezda zaista počinje da liči na veoma bliskog suseda.
Inače, korištenje svjetlosnih godina pomaže naučnicima da shvate u koje kutke svemira ima smisla gledati. inteligentni život, a gdje slati radio signale potpuno je beskorisno. Na kraju krajeva, brzina radio signala je slična brzini svjetlosti - shodno tome, pozdrav upućen udaljenoj galaksiji će svoj cilj postići tek nakon miliona godina. Razumnije je sačekati odgovor od bližih "komšija" - objekata čiji će hipotetički signali odgovora stići do zemaljskih vozila barem tokom života osobe.
1 svjetlosna godina je koliko zemaljskih godina?
Postoji široko rasprostranjena zabluda da je svjetlosna godina jedinica vremena. Zapravo, nije. Pojam nema nikakve veze sa zemaljskim godinama, ni na koji način ne korelira s njima i označava samo udaljenost koju svjetlost pređe u jednoj zemaljskoj godini.