المسافات في الفضاء. الوحدة الفلكية، السنة الضوئية والفرسخ الشمسي

ويستخدم علماء الفلك في حساباتهم وحدات قياس خاصة لا تكون واضحة دائمًا للأشخاص العاديين. إنه أمر مفهوم، لأنه لو تم قياس المسافات الكونية بالكيلومترات، فإن عدد الأصفار سيموج في العيون. لذلك، لقياس المسافات الكونية، من المعتاد استخدام كميات أكبر بكثير: وحدة فلكية، وسنة ضوئية، وفرسخ فلكي.

كثيرا ما تستخدم للإشارة إلى المسافات داخل نظامنا الشمسي. إذا كان لا يزال بإمكانك التعبير عنه بالكيلومترات (384000 كم)، فإن أقرب طريقة إلى بلوتو تبلغ حوالي 4250 مليون كيلومتر، وسيكون من الصعب بالفعل فهمها. ولمثل هذه المسافات، فقد حان الوقت لاستخدام الوحدة الفلكية (AU)، التي تساوي متوسط ​​المسافة من سطح الأرض إلى الشمس. وبعبارة أخرى، 1 أ.و. يتوافق مع طول المحور شبه الرئيسي لمدار أرضنا (150 مليون كيلومتر). الآن، إذا كتبت أن أقصر مسافة إلى بلوتو هي 28 وحدة فلكية، وأطول مسار يمكن أن يكون 50 وحدة فلكية، فمن الأسهل تخيل ذلك.

والأكبر التالي هو السنة الضوئية. على الرغم من وجود كلمة "العام"، إلا أنه لا ينبغي أن تعتقد أن الوقت قد حان. السنة الضوئية الواحدة تساوي 63.240 وحدة فلكية. هذا هو المسار الذي يقطعه شعاع الضوء خلال سنة واحدة. قدر علماء الفلك أن شعاع الضوء يستغرق أكثر من 10 مليارات سنة للوصول إلينا من أبعد أركان الكون. لكي نتخيل هذه المسافة الهائلة، دعونا نكتبها بالكيلومترات: 95000000000000000000000. خمسة وتسعون مليار تريليون كيلومتر عادي.

حقيقة أن الضوء لا ينتشر على الفور، ولكن بسرعة معينة، بدأ العلماء في تخمينها منذ عام 1676. وفي هذا الوقت لاحظ عالم فلكي دنماركي يدعى أولي رومر أن خسوف أحد أقمار المشتري بدأ يتأخر، وحدث هذا بالضبط عندما كانت الأرض تتجه في مدارها نحو الجانب المقابل للشمس، عكس حيث كان كوكب المشتري. مرت بعض الوقت، بدأت الأرض في العودة، وبدأ الكسوف مرة أخرى في الاقتراب من الجدول الزمني السابق.

وهكذا لوحظ فارق التوقيت بحوالي 17 دقيقة. ومن هذه الملاحظة، استنتج أن الضوء يستغرق 17 دقيقة ليقطع مسافة تساوي طول قطر مدار الأرض. وبما أنه ثبت أن قطر المدار يبلغ حوالي 186 مليون ميل (الآن هذا الثابت هو 939.120.000 كيلومتر)، فقد اتضح أن شعاع الضوء يتحرك بسرعة حوالي 186.000 ميل في الثانية.

بالفعل في عصرنا، بفضل البروفيسور ألبرت ميشيلسون، الذي شرع في تحديد السنة الضوئية بأكبر قدر ممكن من الدقة باستخدام طريقة مختلفة، تم الحصول على النتيجة النهائية: 186284 ميلاً في ثانية واحدة (حوالي 300 كم / ثانية). الآن، إذا حسبنا عدد الثواني في السنة وضربناها بهذا العدد، فسنحصل على أن طول السنة الضوئية هو 5,880,000,000,000 ميل، وهو ما يعادل 9,460,730,472,580.8 كيلومترًا.

ولأغراض عملية، غالبًا ما يستخدم علماء الفلك وحدة المسافة المعروفة باسم الفرسخ الفلكي. وهو يساوي إزاحة النجم على خلفية الأجرام السماوية الأخرى بمقدار 1 "" عندما يزيح الراصد بمقدار نصف قطر واحد من الشمس إلى أقرب نجم (وهذا هو 1.3 فرسخ فلكي في النظام. فرسخ فلكي واحد يساوي 3.2612 سنة ضوئية أو 3.08567758 × 1013 كم، وبالتالي فإن السنة الضوئية أقل بقليل من ثلث فرسخ فلكي.