كم سنة ضوئية واحدة بالكيلومترات. كيف يتم تحديد سرعة الضوء؟ مزيد من التحولات في البحوث وتحديد السنة الضوئية
سنة ضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.. أعطى الاتحاد الفلكي الدولي تفسيره للسنة الضوئية - هذه هي المسافة التي يسافرها الضوء في فراغ ، دون جاذبية ، للسنة اليوليانية. العام اليوليوسي هو 365 يومًا. يستخدم هذا فك في الأدبيات العلمية. إذا كنت تأخذ أدبًا مهنيًا ، فحينئذٍ يتم حساب المسافة في فؤر parsec أو kilo و megaparsecs.
إذا كانت لديك أي أسئلة ذات صلة لا يمكنك العثور على إجابات عنها بسهولة ، فأرسل إلينا رسالة إلكترونية على صفحة "اتصل" بهذا السؤال. سنكون سعداء للإجابة. إذا وجدت أي أخطاء في إجاباتنا ، لا تتردد في الاتصال بنا! قال كونفوشيوس إنه حتى أطول رحلة تبدأ بالخطوة الأولى. المشكلة هي أنه في بعض الأحيان يمكن أن تكون هذه الخطوة مباشرة في المستنقع ، إذا لم يكن لدينا دليل واضح على أن ما نعتقد أننا نعرفه هو أيضا الإجابة الصحيحة.
أما بالنسبة للإضراب من المنطق السليم ، في حين أنها لا تزال ممتدة ، دعونا نبدأ بالسؤال: أي من هاتين الجملتين صحيح؟ "أنا لا أراك قبل عام - الضوء." "أنا لا أفقد عقلي ، هذا هو الضوء السنوي من المنزل." . نعم ، على الرغم من أنه يبدو سخيفا تماما ، فإن السنة المشرقة هي وحدة المسافة ، وليس الوقت.
حتى عام 1984 ، اعتبرت السنة الضوئية المسافة التي ينتقلها الضوء في عام استوائي واحد. التعريف الجديد يختلف عن التعريف القديم فقط بنسبة 0.002٪. لا يوجد فرق معين بين التعريفات.
هناك أرقام محددة تحدد مسافة ساعات الضوء والدقائق والأيام وما إلى ذلك.
- السنة الضوئية هي 9 460 800 000 000 كم,
- شهر - 788333 مليون كم.
- الاسبوع - 197.083 مليون كم.
- يوم - 26 277 مليون كم ،
- ساعة - 1094 مليون كم.
- دقيقة- حوالي 18 مليون كم.
- في المرتبة الثانية - حوالي 300 ألف كم.
هذا مثير للاهتمام!من الأرض إلى القمر ، يصل الضوء إلى متوسط 1.25 ثانية ، بينما تصل الشمس إلى الشمس في أكثر من 8 دقائق بقليل.
لكن ما هي سنة ضوئية؟ يتم تعريفه على أنه المسافة التي ينتقل الضوء في فراغ على مدار السنة. هناك يمر الضوء بسرعة 458 متر في الثانية ، حوالي ألف كيلومتر في الثانية. سنة مضيئة ومشرقة - آلاف الكيلومترات! هذا رقم عملي جدا يمكن استخدامه في الحياة اليومية. كما يمكننا أن نفكر جيدا ، سنوات ضوئية مفيدة لقياس حيث كل شيء ضخم بشكل رهيب. بالطبع ، من آخر ، بصرف النظر عن علماء الفلك ، يمكنه استخدام مثل هذه الوحدة المعقدة من التدبير بشكل خجول؟
من اي بلد انت هل تأتي دائما الى هنا؟ ما هي وحدة القياس المفضلة لديك؟ الآن سيكون من اللطيف معرفة سبب بدء استخدام وحدة القياس الغريبة هذه. تخيل أننا ننظر إلى النجوم ، وعلينا أن نحدد كم هم بعيدون عن كوكبنا الحبيب. من الواضح أن أول ما نراه من هذه الليالي الصغيرة الجميلة هو نورها.
هذه أرقام مذهلة ، وبفضلها يتم تنفيذ مجموعة متنوعة من الحسابات. بعد كل شيء ، السنة الخفيفة وسنة الأرض هما شيئان مختلفان.
هذا مثير للاهتمام! النجم في الكوكبة يجب أن ينفجر أوريون في المستقبل المنظور (في الواقع - في غضون بضعة قرون).
يقع Betelgeuse منا على مسافة من 495 إلى 640 سنة ضوئية.
إذا انفجرت الآن ، فإن سكان الأرض لن يروا هذا الانفجار إلا في غضون 500-600 سنة.
وإذا رأيت انفجار اليوم ، تذكر أنه في الواقع وقع الانفجار في وقت إيفان الرهيب ...لقد عرف المصريون ، والإغريق ، والمايا ، من بين أمور أخرى ، الكثير عن الأبراج والكواكب وأيام وساعات وتجمعات وعلامات وكل الأشياء التي تجادل الآن بين علم الفلك والتنجيم. لكن الشخص الذي قام بتنظيف طرف هذا الشريط كان "أول رومر" ، وهو عالم فلك ، يراقب يويون من أقمار المشتري ، اكتشف أن المدار كان في منتصف الطريق ، حسب الموسم. كان رومر ، بدلاً من وضع رقعة نظرية هندسية ، فكرة مؤثرة. كان يعتقد أن الضوء كان قادراً على الانتقال من النقطة A إلى النقطة B ، باستثناء "النقطة الحمراء اللانهائية".
سنة الأرض هي المسافة التي تقطعها الأرض في سنة واحدة. إذا أخذنا في الاعتبار جميع الحسابات ، فإن سنة ضوئية واحدة هي 63242 سنة للأرض. يشير هذا الرقم على وجه التحديد إلى كوكب الأرض ، إلى الآخرين ، مثل المريخ أو المشتري ، سيكون مختلفًا تمامًا. يحسب سنة ضوئية المسافة من جسم واحد لجسم سماوي إلى آخر. أعداد الضوء وسنوات الأرض مختلفة جدا ، على الرغم من أنها تعني المسافة.
لأول مرة ، وجدت البشرية وسيلة لربط الضوء مع الوقت والمسافة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم بث الاسم الغريب لهذا الجهاز ، لأنه ، بالإضافة إلى المسافة ، يعطينا فكرة بسيطة جدًا عن المدة التي مرت بها الأحداث أو المدة التي سيستغرقها الوصول إلى هذه الأشياء. لماذا؟ هذا هو ، هذا الضوء تحرك بسرعة الضوء لمدة 4 ، 37 سنة ، مع عبور الكيلومترات والأميال للوصول من مكانها الأصلي إلينا. ما يبدو مثل Coelo ، ولكنه جيد ، ويعني أنه من الممكن أن بعض النجوم التي نراها لم تعد موجودة في حاضرها.
مقياس
افترض وجود أوراق مركبة فضائية حديثة النظام الشمسي مع السرعة الكونية الثالثة (≈ 16.7 كم / ثانية). سوف يتغلب على السنة الضوئية الأولى في 18000 سنة!
4.36 سنة ضوئية لأقرب نظام نجم ( ألفا سنتوري) سوف يتغلب على حوالي 78 ألف سنة!
يتم إخماد بعض منهم دون ألم أو مجد ، والبعض الآخر سعداء ويذهب إلى الخلود في شكل ثقوب سوداء. ولكن ، أيا كان مصيرك ، سنكتشف ذلك في وقت لاحق. الأذن الأخيرة. لقد وقعنا أيضا في الواقع القاسي: إذا أردنا الوصول إلى ألفا سنتوري ، سنضطر إلى السفر لمدة 4 سنوات و 37 سنة بسرعة الضوء ، ومن الصعب أن نلعب جرسًا لتلك الجيران بين المجرات ، عندما يأخذ الخط M أوقاتًا قابلة للمقارنة مع الأجيال والأجيال البشرية الذي يتركنا فارغين تمامًا ، بغض النظر عما إذا كنا أم لا.
لنا مجرة درب التبانةوهو ما يقرب من 100،000 سنة ضوئية ، وسوف يتجاوز أكثر من مليار 780 مليون سنة.
وإلى أقرب مجرة كبيرة ، سديم أندروميدا ، يمكن تخزين المركبة الفضائية بعد 36 مليار سنة فقط ...
هذه هي الفطائر. لكن نظريًا ، حتى الكون ظهر قبل 16 مليار سنة فقط ...
لحسن الحظ ، هناك شيء آخر في الكون. المفضلة لدينا "فقط" 400 كم من الأرض ، حوالي 1 ، 28 ثانية ضوئية. هذا يعني أننا لا نرى القمر في الوقت الفعلي ، لكنه يأتي مع تأخير 1. 28 ثانية ، الوقت الذي يعد فيه كل ثلاث مرات ثلاث مرات بواسطة بعض الرومانسية الأخرى غير المسؤولة.
عنصر آخر مهم جدا لنظامنا الشمسي ، والذي يقع على مسافة قابلة للقياس في السنوات المشرقة ، هو الشمس الرائعة. متوسط المسافة بين الأرض والشمس هو 000 كم ، وهو 8 دقائق و 31 دقيقة. لذلك ، إذا ضبطت الشمس فجأة ، فسوف نأخذ 8 دقائق حتى ندرك أن هذا كان تاريخنا الصغير الأخير في التاريخ.
هل تعرف لماذا لا يستخدم علماء الفلك سنة ضوئية لحساب المسافات إلى الأجسام البعيدة في الفضاء؟
سنة ضوئية هي وحدة غير تابعة لقياس المسافات في الفضاء. يتم استخدامها عالميا في الكتب والكتب المدرسية الشعبية في علم الفلك. ومع ذلك ، ففي علم الفيزياء الفلكية المحترف ، يستخدم هذا الرقم في حالات نادرة للغاية وغالباً ما يكون لتحديد المسافات لإغلاق الأشياء في الفضاء. والسبب في ذلك بسيط: إذا حددت المسافة في السنوات الضوئية للأجسام البعيدة في الكون ، فسيكون العدد ضخمًا جدًا لدرجة أنه سيكون غير عملي وغير مريح لاستخدامه في الحسابات المادية والرياضية. لذلك ، بدلاً من سنة ضوئية ، في علم الفلك المحترف ، يتم استخدام وحدة القياس هذه ، والتي تكون أكثر ملاءمة للعمل عند إجراء العمليات الحسابية المعقدة.
ثمانية دقائق ضوئية ليست الوقت ، ولكن المسافة. اثنين من أغاني البوب ، درج إلى السماء ، وثلاثة محطات المترو ، والعودة إلى الكلب ، دش سريع. تم استيعاب الوقت لمسافات سخيفة ، مجنونة ، غير متوافقة مع الحدس. لأن الكون أكبر مما هو عليه ، مما نود ، وهناك ، مع وحدات القياس المتواضعة لدينا ، يفعل كل شيء ممكن لمحاولة فهمه.
ليزا ، في هذا البيت نحن نحترم قوانين الديناميكا الحرارية. لديك أسلوب كتابة ممتع. كانت المذكرة ، بالإضافة إلى قتلني بالضحك ، مفيدة جدًا بالنسبة لي لأتمكن من فهم سبب عدم احترام الجماعات الجماعية للضوء الأحمر مطلقًا. كما قال فرانسيسكو ، Alpha Centauri هو على مسافة 4 ، 37 سنة ضوئية ، وليس الملايين. أثناء الفتح ، يميل كل منجم فكري مثلي من الذكور على الفرس القريش كمحاولة لاجتذاب مساعد. هذا ما يفسر معدل التكاثر المنخفض للفلكيين. Lysander خلافا لمنطق داروين ، فإن الخطاب "هل تعلم أن نرى الماضي من الكون؟" كان من المفيد بالنسبة لي مع bibad. على أي حال ، ملاحظة جيدة للغاية! آمل أن تستمر في إظهار القطة. أنا حقا أحب كيف تقترب من هذا الموضوع.
- يعتبر هذا الموضوع في الفيزياء ، ولكن أيضا في علم الكونيات.
- فرانسيسكو جيد جدا! ومثيرة للاهتمام للغاية!
تعريف المصطلح
تعريف مصطلح "سنة ضوئية" يمكن أن نجده في أي كتاب مدرسي لعلم الفلك. سنة ضوئية هي المسافة التي يمر بها شعاع الضوء في سنة ترابية واحدة. يمكن لهذا التعريف أن يرضي أحد الهواة ، لكن اختصاصي الكوسمولوجيا يعتبره غير كامل. وسوف يلاحظ أن السنة الضوئية ليست فقط المسافة التي يسافرها الضوء في السنة ، بل المسافة التي يسلكها بصيص من الضوء في 365.25 يومًا في الأرض في فراغ ، دون أن تتأثر بالمجالات المغناطيسية.
كل عام مشرق يعادل حوالي 10 تريليون كيلومتر ، والتي يمكن تمثيلها أيضًا في 6 تريليون ميل. وفقا لأكبر منظمة فلكية في العالم ، فإن الاتحاد الفلكي الدولي ، وهو عام مشرق ، هو المسافة في الفراغ التي سافرها الضوء خلال فترة العام اليولياني.
يستخدم نموذج القياس الخفيف عادة للدلالة على المسافة بين النجوم ، سواء كانت النجوم والكواكب والمذنبات وغيرها. وبمساعدة سنة ضوئية ، يصبح من العملي والعملي حساب جميع المسافات ونشرها بطريقة مفهومة ومفهومة لجميع السكان.
السنة الضوئية هي 9.46 تريليون كيلومتر. هذه هي المسافة بين شعاع الضوء ويسافر في السنة. ولكن كيف حقق علماء الفلك مثل هذا التعريف الدقيق لمسار الشعاع؟ سنناقش هذا أدناه.
كيفية تحديد سرعة الضوء
في العصور القديمة ، كان يعتقد أن الضوء ينتشر في الكون على الفور. ومع ذلك ، منذ القرن السابع عشر ، بدأ العلماء يشكون في ذلك. الأول في البيان المقترح أعلاه يشك في غاليليو. كان هو الذي حاول تحديد الوقت الذي يسير فيه شعاع ضوئي لمسافة 8 كم. ولكن نظرًا إلى حقيقة أن مثل هذه المسافة كانت مهملة لمثل هذا الحجم مثل سرعة الضوء ، انتهت التجربة بالفشل.
وللسنة المشرقة أيضاً تطبيق نانوسيكند في مجال الطيران ، وهو ليس أكثر من مسافة يستطيع الضوء من خلالها السفر لفترة قصيرة جداً في جزء من بليون من الثانية ، أي حوالي 30 سم. يستخدم رادار العديد من الطائرات وحدة القياس هذه لمعرفة مدى تحرك الأشياء من الطائرة ، وهذا يرتبط مباشرة بسلامة الطائرة نفسها وطاقمها بأكمله.
ومع ذلك ، يمكن استخدام السنة الضوئية أيضًا للكشف عن عمر النجم. إذا كان نجم معين ، على سبيل المثال ، على مسافة 100 سنة ضوئية من كوكب الأرض ، فإن هذا يعني أن نوره قد وصل إلى نفس 100 سنة ضوئية للوصول إلى كوكبنا. لذلك ، تم إنشاء مثل هذا الضوء قبل 100 عام - الضوء الذي نراه هو نور الماضي ، الذي تم إنشاؤه في نفس 100 عام. هذا النوع من الضوء ليس هو نوع الضوء الذي يتم توليده.
كان أول تحول رئيسي في هذه القضية هو ملاحظة عالم الفلك الدنماركي الشهير أولاف رومر. في عام 1676 ، لاحظ الفرق في وقت الكسوف ، اعتمادا على نهج وإزالة الأرض لهم في الفضاء الخارجي. لقد نجح رومر في ربط هذه الملاحظة بحقيقة أنه كلما ابتعدت الأرض عن ، ازداد الوقت الذي يستغرقه الضوء الذي ينعكس من خلاله للمسافة إلى كوكبنا.
على سبيل المثال ، الشمس على بعد ثمانية دقائق من الأرض ، مما يعني أن الضوء الذي نتلقاه منه يستغرق حوالي ثماني دقائق للوصول إلى كوكبنا. أنت تعرف مقدار تكاليف القدم أو العداد ، وليس من الصعب عليك التعامل مع هذه الوحدات ، لأنك تستخدمها يوميًا. عندما يستخدم علماء الفلك تلسكوباتهم للنظر إلى النجوم ، كل شيء مختلف. المسافات كبيرة. على سبيل المثال ، أقرب نجم إلى الأرض ، إلى جانب شمسنا ، هو حوالي 24 تريليون ميل ، أو 38 تريليون كيلومتر. هذا هو أقرب نجم. هناك نجوم أكثر من مليار مرة. عندما تبدأ الحديث عن هذه المسافات ، وهي كبيرة ، فإن ميل أو ميل ليس جهازًا عمليًا لقياسها. لا أحد يريد أن يكتب أو يتحدث عن 20 رقماً! وبالتالي ، بالنسبة للمسافات الكبيرة ، يتم استخدام وحدة تسمى السنة الضوئية لقياسها. سنة واحدة مشرقة هي آلاف الأميال ، أو آلاف الأميال. ميزة أخرى هي استخدام سنة ضوئية كمقياس للمسافة ، مما يساعد على تحديد عمر النجوم. لنفترض أن النجم على بعد مليون سنة ضوئية. تغلبت Starlight على سرعة الضوء للوصول إلينا. ثم أخذ الضوء من النجم قبل مليون سنة ، والضوء الذي نراه قد خلق قبل مليون سنة. وهكذا ، فإن الصورة النجمية التي نراها اليوم تمثل صورته منذ مليون عام ، ربما لم يعجبها اليوم. وبالمثل ، تكون شمسنا 8 دقائق أكثر مما يمكننا رؤيته. إذا كانت الشمس قد انفجرت الآن ، لما كنا قد عرفنا عنها لمدة 8 دقائق ، لأن هذا هو الوقت الذي سينزل فيه ضوء الانفجار. حقيقة مثيرة للاهتمام: ضوء النانوسيكند هو المسافة التي يستطيع الضوء أن يسافرها في جزء من المليون من الثانية ، حوالي قدم واحدة. يستخدم الرادار هذه الحقيقة لقياس المسافة من الطائرة. يرسل هوائي الرادار نبضة راديوية صغيرة ، ثم ينتظر حتى تعود الإشارة وصدى. أثناء الانتظار ، احسب عدد النانوثانية التي حدثت.
- ومع ذلك ، فإن العام الساطع يقيس المسافة.
- نفس مع الأميال والأميال.
- الناس مثل هذه الزيادات المسافة.
جوهر هذه الحقيقة اشتعلت Roemer بدقة ، لكنه لم يتمكن من حساب القيمة الموثوقة لسرعة الضوء. كانت حساباته خاطئة ، لأنه في القرن السابع عشر لم يكن بإمكانه الحصول على بيانات دقيقة عن المسافة بين الأرض والكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تم التعرف على هذه البيانات في وقت لاحق.
مزيد من التحولات في البحوث وتحديد السنة الضوئية
وقد احتفظت الصورة المذهلة التي قدمها علماء الفلك للجمهور بوعوده الكوسمولوجية. المجرات ، والمجرات ، والمئات ، والآلاف ، العائمة ، بلا حراك ، من منظور مجنون عند نقطة التلاشي ، خسرت إلى ما لا نهاية ، في نقطة البداية لاستجواب الانفجار الأعظم.
لكن هذه الصورة المهيبة للكون ، إذا شجعت التأمل والانعكاس الميتافيزيقي ، لا تقول شيئًا عن الطبيعة الديناميكية للكون ، ولا عن تطورها ولا عن أبعادها. وللوصول إلى مزيد من الصور ، كان على الفلكيين تفسيرها من أجل تمييز كل خطة زمنية. ليس بهذه البساطة: قم بقياس المسافة المكانية لمجرة ، وبالتالي ، بعدها الزماني ، حيث أن كلاهما متصلين بواسطة رابط قوي في سرعة الضوء ، فمن الضروري تحليل ضوءه لبضع ساعات ، يحدد طول الموجة بطول الموجة سرعة تسرعه الظاهرة في الكون المتوسع والاستنتاج لذلك ، من خلال بعض المعادلات النسبية ، مسافة المسافة الفاصلة.
في عام 1728 ، كان عالم الفلك الإنجليزي جيمس برادلي ، الذي اكتشف تأثير انحراف النجوم ، أول من قام بحساب السرعة التقريبية للضوء. حدد قيمته في 301 ألف كم / ثانية. لكن هذه القيمة كانت غير دقيقة. تم إنتاج أساليب أكثر تطورا لحساب سرعة الضوء دون الرجوع إلى الأجسام الكونية - على الأرض.
تم إجراء ملاحظات على سرعة الضوء في فراغ باستخدام عجلة دوارة ومرآة بواسطة A. Fizo و L. فوكو ، على التوالي. بفضل مساعدتهم ، تمكن علماء الفيزياء من الاقتراب من القيمة الحقيقية لهذه الكمية.
سرعة دقيقة من الضوء
سرعة الضوء بالضبط ، تمكن العلماء من تحديد فقط في القرن الماضي. واستناداً إلى نظرية ماكسويل للكهرومغناطيسية ، باستخدام تقنية الليزر الحديثة والحسابات المصححة من أجل معامل الانكسار للدفق الإشعاعي في الهواء ، تمكن العلماء من حساب القيمة الدقيقة لسرعة الضوء 299،792.458 كم / ثانية. هذا علماء الفلك قيمة لا تزال تستخدم. ثم حدد يوم ضوء ، الشهر والسنة كان بالفعل مسألة التكنولوجيا. وبحسب الحسابات البسيطة ، حصل العلماء على الرقم البالغ 9.46 تريليون كيلومتر ، وسيستغرق الأمر الكثير من الوقت حتى يتحرك شعاع الضوء حول مدار الأرض.
الأبجدية الإنجليزية مع النسخ
اختيار أفضل مزيج للأطفال الضعفاء والمبتسرين
بيانات زحل الفلكية