كم تساوي السنة الضوئية؟

بطريقة أو بأخرى، في حياتنا اليومية نقيس المسافات: إلى أقرب سوبر ماركت، إلى منزل أقارب في مدينة أخرى، إلى وما إلى ذلك. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بالمساحة الشاسعة من الفضاء، يتبين أن استخدام القيم المألوفة مثل الكيلومترات هو أمر غير عقلاني للغاية. والنقطة هنا ليست فقط صعوبة إدراك القيم العملاقة الناتجة، بل عدد الأرقام الموجودة فيها. حتى كتابة الكثير من الأصفار سوف تصبح مشكلة. على سبيل المثال، أقصر مسافة من المريخ إلى الأرض هي 55.7 مليون كيلومتر. ستة أصفار! لكن الكوكب الأحمر هو أحد أقرب جيراننا في السماء. كيفية استخدام الأرقام المرهقة التي سيتم الحصول عليها عند حساب المسافة حتى إلى أقرب النجوم؟ والآن نحن بحاجة إلى قيمة مثل السنة الضوئية. كم هو؟ الآن دعونا معرفة ذلك.

يرتبط مفهوم السنة الضوئية أيضًا ارتباطًا وثيقًا بالفيزياء النسبية، حيث تم تأسيس الارتباط الوثيق والاعتماد المتبادل بين المكان والزمان في بداية القرن العشرين، عندما انهارت مسلمات الميكانيكا النيوتونية. قبل قيمة المسافة هذه، تكون الوحدات الأكبر في النظام
تم تشكيلها بكل بساطة: كل واحدة لاحقة كانت عبارة عن مجموعة من الوحدات ذات ترتيب أصغر (السنتيمترات، الأمتار، الكيلومترات، وما إلى ذلك). وفي حالة السنة الضوئية، كانت المسافة مرتبطة بالزمن. يعرف العلم الحديث أن سرعة الضوء في الفراغ ثابتة. علاوة على ذلك، فهي السرعة القصوى في الطبيعة المسموح بها في الفيزياء النسبية الحديثة. كانت هذه الأفكار هي التي شكلت أساس المعنى الجديد. السنة الضوئية تساوي المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في سنة تقويمية أرضية واحدة. بالكيلومترات، هذا يساوي تقريبًا 9.46 * 10 15 كيلومترًا. ومن المثير للاهتمام أن الفوتون يقطع المسافة إلى أقرب قمر في 1.3 ثانية. إلى الشمس - حوالي ثماني دقائق. لكن إلى أقرب النجوم، ألفا، وبالفعل حوالي أربع سنوات ضوئية.

مجرد مسافة رائعة. هناك قدر أكبر من الفضاء في الفيزياء الفلكية. السنة الضوئية تساوي حوالي ثلث فرسخ فلكي، وهي وحدة أكبر لقياس المسافات بين النجوم.

سرعة انتشار الضوء في الظروف المختلفة

بالمناسبة، هناك أيضًا ميزة مفادها أن الفوتونات يمكن أن تنتشر بسرعات مختلفة في بيئات مختلفة. نحن نعلم بالفعل مدى سرعة طيرانها في الفراغ. وعندما يقولون إن السنة الضوئية تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة، فإنهم يقصدون بالضبط الفضاء الخارجي الفارغ. ومع ذلك، فمن المثير للاهتمام أن نلاحظ أنه في ظل ظروف أخرى قد تكون سرعة الضوء أقل. على سبيل المثال، في الهواء، تنتشر الفوتونات بسرعة أقل قليلاً منها في الفراغ. مع أي واحد - يعتمد على الحالة المحددة للغلاف الجوي. وبالتالي، في وسط مملوء بالغاز، ستكون السنة الضوئية أصغر إلى حد ما. ومع ذلك، فإنه لن يختلف بشكل كبير عن المقبول.