بالتأكيد ، بعد أن سمعت التعبير "لا تاتوين العشرين في فيلم حركة رائعة سنوات ضوئية»، العديد من الأسئلة المشروعة. سوف أسمع بعض منهم:

أليس السنة هو الوقت؟

ثم ما هو سنة ضوئية?

كم كيلو متر؟

كم سوف نتغلب عليها سنة ضوئية  سفينة الفضاء مع من الأرض?

قررت تخصيص مقالة اليوم لشرح قيمة وحدة القياس هذه ومقارنتها مع الكيلومترات المعتادة وإظهار الحجم الذي تعمل به. الكون.

متسابق افتراضي.

تخيل الشخص ، في انتهاك لجميع القواعد ، التسرع على طول الطريق السريع بسرعة 250 كم / ساعة. في غضون ساعتين سوف يتغلب على 500 كم ، وفي أربع ساعات - ما يصل إلى 1000. ما لم يكن ، بالطبع ، يكسر العملية ...

يبدو أن هذه هي السرعة! ولكن من أجل التجول حول الكرة الأرضية بأكملها (≈ 40000 كم) ، سيحتاج متسابقنا إلى 40 مرة أخرى. وهذا هو 4 × 40 = 160 ساعة. أو ما يقرب من أسبوع كامل من القيادة دون انقطاع!

ونتيجة لذلك ، فإننا لن نقول إنه قد غطى 40،000،000 متر. منذ أن أجبرنا الكسل دائما على اختراع واستخدام وحدات بديلة أقصر للقياس.

الحد.

من دورة مدرسية في الفيزياء ، يجب أن يعرف الجميع أن أسرع متسابق في من الكون  - ضوء. في ثانية واحدة ، يسافر شعاعها لمسافة حوالي 300،000 كم ، والعالم ، وبالتالي ، سوف يرحل في 0.134 ثانية. هذا هو 4،298،507 مرة أسرع من متسابقنا الافتراضي!

من من الأرض  يصل الى القمر  يصل الضوء إلى متوسط ​​قدره 1.25 ثانية الشمس  تموت شعاعها أكثر من 8 دقائق.

هائلة ، أليس كذلك؟ ولكن لم يثبت بعد وجود سرعات أكبر من سرعة الضوء. ولذلك ، قرر العالم الأكاديمي أنه من المنطقي قياس المقاييس الكونية في الوحدات التي تمر عبر الموجات الراديوية في فترات زمنية معينة (والتي يكون الضوء ، على وجه الخصوص ، هو).

المسافة.

وهكذا، سنة ضوئية  - لا شيء أكثر من المسافة التي ينتقل بها شعاع الضوء في عام واحد. في المقاييس بين النجميّة ، لا يكون استخدام وحدات المسافة الأصغر من ذلك منطقيًا. وحتى الآن هم. فيما يلي قيمها التقريبية:

1 ثانية خفيفة ≈ 300 000 كم ؛

1 دقيقة ضوئية ≈ 000 18 000 كم ؛

ساعة ضوئية واحدة ≈ 000 080 000 1 كم ؛

يوم واحد خفيف ≈ 000 000 000 26 كم ؛

أسبوع ضوئي واحد ≈ 000 000 181 000 كم ؛

شهر واحد خفيف ≈ 790 000 000 000 كم.

والآن ، حتى تفهم من أين تأتي الأرقام ، دعنا نحسب ما يعادل واحدًا سنة ضوئية.

هناك 365 يومًا في السنة ، و 24 ساعة في اليوم ، و 60 دقيقة في الساعة ، و 60 ثانية في الدقيقة. وبالتالي ، تتكون السنة من 365 × 24 × 60 × 60 = 31 536000 ثانية. في ثانية واحدة ، ينتقل الضوء 300،000 كم. وبناء على ذلك ، ستغطي الحزمة خلال العام مسافة قدرها 000 566 31 × 300000 = 000 460 6 مليون 9 كم.

هذا الرقم يقرأ على هذا النحو: تسعة تريليونات ، مليار وثلاث مئة مليار وثمانمائة مليون  كم.

بالطبع ، القيمة الدقيقة سنة ضوئية  يختلف قليلا عن ما حسبنا. ولكن في وصف المسافات إلى النجوم في المقالات العلمية الشائعة ، لا توجد حاجة لأعلى دقة من حيث المبدأ ، ولن تلعب مائة أو ملايين الكيلومترات الأخرى دورًا خاصًا هنا.

والآن نواصل تجاربنا الفكرية ...

المقاييس.

لنفترض أن الحديث سفينة الفضاء  أوراق النظام الشمسي  مع السرعة الكونية الثالثة (≈ 16.7 كم / ثانية). الأول سنة ضوئية  سوف يتغلب في 18000 سنة!

4,36 سنوات ضوئية  إلى أقرب نظام نجم ( ألفا سنتوري، انظر الصورة في البداية) سوف تتغلب على حوالي 78 ألف سنة!

لنا مجرة درب التبانةوجود حوالي 100،000 عبر سنوات ضوئيةسيعبر عن مليار و 780 مليون سنة.

وإلى أقرب كبير المجرة, سفينة الفضاء  فقط بعد 36 مليار سنة

هذه هي الفطائر. لكن من الناحية النظرية ، حتى الكون  كان هناك قبل 16 مليار سنة فقط ...

واخيرا ...

يمكن أن تبدأ المقاييس الفضائية بالتعجب حتى من دون الذهاب إلى ما هو أبعد من ذلك النظام الشمسيلأنها كبيرة جدًا في حد ذاتها. على سبيل المثال ، أبدى منشئو المشروع ذلك بوضوح وبشكل واضح. لو كان القمر  فقط 1 بكسل (لو كان القمر بكسل واحد فقط): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html.

على هذا أنا ، ربما ، سوف تكمل المادة اليوم. نرحب بجميع أسئلتك وتعليقاتك واقتراحاتك في التعليقات أدناه.

الطول والمسافة الوزن يقيس حجم المنتجات السائبة والأغذية المساحة الحجم ووحدات القياس في وصفات الطهي درجة الحرارة الضغط ، والجهد الميكانيكي ، معامل يونغ الطاقة والعمل قوة القوة الزمن السرعة الخطية زاوية مسطحة الكفاءة الحرارية وكفاءة الوقود عدد الوحدات وحدات قياس المعلومات معدلات تبادل المعلومات الأحجام الملابس والأحذية النسائية ملابس وأحذية رجالية الأبعاد السرعة الزاوية والسرعة الدورانية تسريع كثافة التسارع الزاوي حجم محدد لحظة من القصور الذاتي مومن طن من قوة عزم الدوران حرارة محددة للاحتراق (بالكتلة) كثافة الطاقة والحرارة النوعية لاحتراق الوقود (بالحجم) اختلاف درجة الحرارة معامل التمدد الحراري المقاومة الحرارية التوصيلية الحرارية المحددة قدرة حرارية محددة التعرض للطاقة ، قوة الإشعاع الحراري كثافة تدفق الحرارة معامل نقل الحرارة تدفق التدفق التدفق الجماعي التدفق المولي كثافة التدفق الجليدي تركيز المولي تركيز الكتلة في المحلول الديناميكي (المطلق) اللزوجة Kinematic اللزوجة السطحية التوتر النفاذية بخار الماء نفاذية ، معدل نقل البخار مستوى الصوت حساسية الميكروفون مستوى ضغط الصوت (SPL) سطوع الإضاءة إضاءة القرار في رسومات الكمبيوتر التردد والطول الموجي الطاقة البصرية في الديوبتر والبعد البؤري الطاقة البصرية في الديوبتر وتكبير العدسة (×) كهربائي ﺷﺣن اﻟﮐﺛﺎﻓﺔ اﻟﺧطﯾﺔ اﻟﺷﺣﻣﯾﺔ ﺷﺣوم اﻟﺷﺣن اﻟﮐﺛﺎﻓﺔ ﮐﺛﺎﻓﺔ اﻟﺷﺣن اﻟﮐﮭرﺑﺎﺋﯾﺔ اﻟﮐﮭرﺑﺎء اﻟطرﯾﻘﺔ اﻟﺣﺎﻟﯾﺔ اﻟﺧطﯾﺔ اﻟﮐﺛﺎﻓﺔ اﻟﺣﺎﻟﯾﺔ ﻟﻟﺳطﺢ قوة المجال الكهربائي الجهد الكهروستاتيكي والجهد الكهربائي المقاومة الكهربائية المقاومة الكهربائية الموصلية الكهربائية الموصلية الكهربائية القدرة الكهربائية المحاثة مقياس الأسلاك الأمريكية المستويات في ديسيبل (ديسيبل أو ديسيبل) ، دي بي في (دي بي في) ، واط ، الخ. وحدات القوة الدافعة المغناطيسية قوة المجال المغناطيسي التدفق المغناطيسي المغناطيسي تحريض معدل الجرعة الممتصة من الإشعاع المؤين النشاط الإشعاعي. الإشعاع تسوس الإشعاع. جرعة التعرض الإشعاع. الجرعة الممتصة البادئات العشرية نقل البيانات الطباعة ومعالجة الصور وحدات لقياس حجم الأخشاب حساب الكتلة المولية النظام الدوري للعناصر الكيميائية DI Mendeleeva

1 كيلومتر [km] = 1،0570008340247E-13 سنة ضوئية [من sv. ز]

القيمة المرجعية

قيمة محولة

جهاز قياس تركيز جهاز قياس التذبذب مقياس الكثافة مقياس الكثافة مقياس الكبريت مقياس الكثافة مقياس الكثافة القطر decameter decimeter centimeter ملليمتر ميكرومتر ميكرون النانومتر picometer femtometer attometer megaparseque kiloparsec parsec ضوء السنة وحدة الفلكية الدوري الدوري البحري (Briton) الدوري البحري وحدة البحرية هوامش (دولي) ميل (قانوني) ميل (الولايات المتحدة الأمريكية ، الجيوديسية) ميل (روماني) 1000 ياردة furlong furlong (الولايات المتحدة الأمريكية ، الجيوديسي) سلسلة سلسلة (الولايات المتحدة الأمريكية ، الجيوديسية) حبل (حبل الإنجليزية) بين الجنسين (الولايات المتحدة ، الجيوديسية) القفازات بول (إنجليزي) بول ه) قامة، قامة غندورة (الجيوديسية US) الكوع ساحة قدم قدم (الجيوديسية US) رابط وصلة (الجيوديسية US) الكوع (بريت) اليد تمتد الأصابع واجهة المستخدم نيل بوصة بوصة (الجيوديسية US) الشعير الحبوب (ENGL. barleycorn ) الألف microinch انغستروم وحدة ذرية وحدة × طول فيرمي آربان حام المطبعية نقطة تويب الكوع (السويدية) قامة (السويدية) عيار santidyuym كين arshin الفعل (ا ف ب. روما.) اء دي tarea اء conuquera اء كاستيلانا الكوع (اليونانية) لفترة طويلة القصب القصب طويل الكوع النخيل "إصبع" طول بلانك طول نصف قطرها الإلكترون بوهر نصف قطر دائرة نصف قطرها الاستوائي في دائرة نصف قطرها القطبي الأرض الأرض بعيدا عن الأرض والشمس ضوء الشمس دائرة نصف قطرها النانوسيكند ميكروثانية الخفيفة ضوء ميلي ثانية واحدة خفيفة الثانية ضوء ساعة ضوء ضوء النهار الأسبوع المليارات من مسافة سنة ضوئية بين الأرض وكابل القمر (الدولية) في كابل (البريطانية) في كابل (USA) NMI (USA) الخفيفة دقيقة وحدة رف الأفقي خط بكسل خطوة بيكا بوصة (الروسية) بوصة بوصة القدم القامة منحرف القامة الفرست الفرست mezhevaya

قدم المحول وبوصة إلى متر والظهر

قدم بوصة واحدة

م

المادة المميزة

معرفة المزيد عن الطول والمسافة.

معلومات عامة

الطول هو أكبر البعد في الجسم. في الفضاء ثلاثي الأبعاد ، يتم قياس الطول عادةً أفقيًا.

المسافة هي قيمة تحدد مدى انفصال الجسمين عن بعضهما البعض.

قياس المسافة والطول

وحدات المسافة والطول

في نظام SI ، يتم قياس الطول بالأمتار. كما يتم استخدام القيم المشتقة ، مثل الكيلومتر (1000 متر) والسنتيمتر (1/100 م) ، على نطاق واسع في النظام المتري. في البلدان التي لا يستخدم فيها النظام المتري ، مثل الولايات المتحدة والمملكة المتحدة ، يتم استخدام وحدات مثل البوصة والقدمين والأميال.

المسافة في الفيزياء والبيولوجيا

في علم الأحياء والفيزياء ، غالباً ما تقيس طولها أقل بكثير من ملليمتر واحد. لهذا الغرض ، يتم اعتماد قيمة خاصة ، ميكرومتر. الميكرومتر الواحد يساوي 1 × 10⁻⁶ متر. في علم الأحياء ، يقيس الميكرومتر حجم الكائنات الدقيقة والخلايا ، وفي الفيزياء ، طول الإشعاع الكهرومغناطيسي بالأشعة تحت الحمراء. يسمى ميكرومتر أيضا ميكرون وأحيانا ، وخاصة في الأدب باللغة الإنجليزية ، يتم تعيينه من قبل الحرف اليوناني µ. كما تستخدم مشتقات أخرى من جهاز القياس على نطاق واسع: نانومتر (1 × 10⁻⁹ متر) ، picometers (1 × 10⁻¹² متر) ، femtometers (1 × 10⁻¹⁵ متر والضوابط (1 × 10 متر).

المسافة في الملاحة

يستخدم الشحن أميال بحرية. واحد ميل بحري يساوي 1852 متر. في البداية ، تم قياسه على شكل قوس في دقيقة واحدة على طول خط الطول ، وهو 1 / (60 × 180) خط الطول. هذا جعل من السهل حساب خط العرض ، لأن 60 ميل بحري تعادل درجة واحدة من خط العرض. عندما يتم قياس المسافة بالأميال البحرية ، يتم قياس السرعة في كثير من الأحيان في عقدة بحرية. عقدة بحرية واحدة تساوي سرعة ميل بحري واحد لكل ساعة.

المسافة في علم الفلك

في علم الفلك ، يتم قياس المسافات الكبيرة ، لذلك يتم أخذ قيم خاصة لتسهيل العمليات الحسابية.

وحدة فلكية  (a. e.، au) تساوي 149،597،870،700 متر. قيمة وحدة فلكية واحدة ثابتة ، أي قيمة ثابتة. ويعتقد أن الأرض تقع على مسافة وحدة فلكية واحدة من الشمس.

سنة ضوئية  يساوي 10،000،000،000،000 أو 10¹³ كيلومتر. هذه هي المسافة التي يقطعها الضوء في فراغ في سنة جوليوسية واحدة. تستخدم هذه القيمة في الأدب العلمي الشعبي في كثير من الأحيان أكثر من الفيزياء وعلم الفلك.

فرسخ نجمي يساوي تقريباً 30،856،775،814،671،900 متر أو حوالي 3.09 × 10¹³ كيلومتر. أحد الفوارق هو المسافة من الشمس إلى جسم فلكي آخر ، مثل كوكب أو نجم أو قمر أو كويكب ، بزاوية قوس ثانية واحدة. واحد arcsecond هو 1/3600 درجة ، أو حوالي 4.8481368 مراد بالراديان. يمكن حساب Parsec باستخدام اختلاف المنظر - تأثير تغير واضح في موضع الجسم ، اعتمادًا على نقطة المراقبة. عند القياس ، ضع الجزء E1A2 (في الشكل التوضيحي) من الأرض (النقطة E1) إلى نجمة أو كائن فلكي آخر (النقطة A2). بعد ستة أشهر ، عندما تكون الشمس على الجانب الآخر من الأرض ، يتم وضع جزء E2A1 جديد من الموقع الجديد للأرض (النقطة E2) إلى الموقع الجديد في الفضاء لنفس الكائن الفلكي (النقطة A1). في هذه الحالة ، سيتم تحديد موقع الشمس عند تقاطع هذين الجزءين ، عند النقطة S. ويساوي طول كل مقطع من أجزاء E1S و E2S وحدة فلكية واحدة. إذا قمت بوضع القطعة من خلال النقطة S ، عموديًا على E1E2 ، فإنها تمر عبر نقطة تقاطع القطع E1A2 و E2A1 ، I. المسافة من الشمس إلى النقطة I هي SI ، وهي تساوي واحدًا من parsek عندما تكون الزاوية بين القطع A1I و A2I هي زاويتين زاويتين.

في الصورة:

• A1، A2: موقف واضح للنجمة
• E1 و E2: موقع الأرض
• S: موقع الشمس
• أنا: تقاطع
• هو = 1 فرسخ
• orP أو ∠XIA2: زاوية المنظر
• ∠P = 1 زاوية زاويّة

وحدات أخرى

عصبة  - وحدة طولية قديمة ، كانت تستخدم في السابق في العديد من البلدان. في بعض الأماكن لا يزال يستخدم ، على سبيل المثال ، في شبه جزيرة يوكاتان والمناطق الريفية في المكسيك. هذه هي المسافة التي يسافرها الشخص خلال ساعة. الدوري البحري - ثلاثة أميال بحرية ، حوالي 5.6 كيلومتر. الكذبة هي وحدة تساوي تقريبا الدوري. في اللغة الإنجليزية ، يطلق على كل من الدوريات والدوريات على حد سواء ، الدوري. في الأدب ، يتم العثور على الدوريات في بعض الأحيان في عناوين الكتب ، مثل "20،000 فرسخ تحت سطح البحر" - وهي رواية مشهورة كتبها جول فيرن.

كوع  - القيمة القديمة تساوي المسافة من طرف الإصبع الأوسط إلى المرفق. هذه القيمة كانت منتشرة في العالم القديم ، في العصور الوسطى ، وحتى الوقت الجديد.

ساحة  المستخدمة في النظام الإمبراطوري البريطاني من التدابير ويساوي ثلاثة أقدام ، أو 0.9144 متر. في بعض البلدان ، مثل كندا ، حيث يتم اعتماد النظام المتري ، تستخدم الأفنية لقياس نسيج وطول حمامات السباحة والملاعب الرياضية والملاعب ، مثل ملاعب الجولف وكرة القدم.

تعريف متر

تم تغيير تعريف العداد عدة مرات. في البداية ، تم تعريف جهاز القياس على بعد مسافة 1/10 000 000 من القطب الشمالي إلى خط الاستواء. فيما بعد ، كان المقياس يساوي طول معيار البلاتينيوم إيريديوم. وفي وقت لاحق ، تماثل المقياس مع الطول الموجي للخط البرتقالي للطيف الكهرومغناطيسي لذرة الكربتون الكبريتية في الفراغ مضروبًا بـ 1،650،763.73. اليوم ، يتم تعريف جهاز القياس على أنه المسافة التي يسافرها الضوء في فراغ في 1/299 792 458 ثانية.

الحوسبة

في الهندسة ، يتم حساب المسافة بين نقطتين ، A و B ، مع إحداثيات A (x1 و y1) و B (x2 و y2) بواسطة المعادلة التالية:

العمليات الحسابية لنقل الوحدات في المحول " الطول والمسافة»يتم تنفيذها باستخدام وظائف unitconversion.org.

يتم قياس المسافة إلى النجوم والأشياء الأخرى خارج مجموعتنا الشمسية سنوات ضوئية. في الوحدات التقليدية ، يبلغ طول السنة الضوئية حوالي 9400 مليار كيلومتر.

يبدو عادة للناس أن سنة ضوئية هي وحدة قياس الزمن ، حيث أن مصطلح العام موجود في هذا المصطلح ، لكنه في الواقع وحدة قياس للمسافة. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء خلال سنة ، تتحرك في الفضاء بسرعة 300 ألف كيلومتر في الثانية.

عندما يلاحظ الناس بعض الأشياء في الفضاء ، فإنهم يرون في الواقع كيف بدا في لحظة انبعاث الضوء. خذ بعين الاعتبار الأمثلة التالية.

عندما يلاحظ علماء الفلك إشعالًا في الشمس ، فإنهم لا يرون ذلك في الواقع في الوقت الفعلي ، ولكن مع بعض التأخير: يستغرق الضوء من التوهج 8 دقائق للوصول إلى الأرض. وهكذا ، يرى علماء الفلك ما حدث على الشمس قبل 8 دقائق.

النجم الأقرب لنا بعد الشمس ، بروكسيما سنتوري ، على بعد 4 سنوات ضوئية من الأرض. لذلك ، مشاهدة Proxima ، لا نرى ما هو عليه الآن ، ولكن ما كان عليه منذ 4 سنوات.

  السطوع والرياضيات

النجوم من الدرجة الأولى أكثر سطوعًا بنحو 100 مرة من النجوم من الدرجة السادسة. نجوم نجم النجوم الأول حوالي 2.512 مرة أكثر إشراقا من النجوم من نجم النجوم الثاني ، وهذا الأخير حوالي 2.512 مرة أكثر إشراقا من النجوم من النجم الثالث ، وما إلى ذلك. هذا هو الجذر الخامس من 100 (منذ 2.512 x 2.512 x 2.512 x 2.512 x 2.512 = (2.512) 5 = 100). إذا كنت تشك بكلامي وتفعل هذه الحسابات ، فستحصل على 100.023 - لقد أسقطت الجزء العشري.

وهكذا ، يمكنك حساب درجة "تشويه" نجمة - مقارنة بالنجوم الأخرى - باستخدام حجمها النجمية. إذا اختلفت درجة سطوع النجوم بخمس درجات (على سبيل المثال ، بالنسبة للنجوم من المقدار الأول والسادس) ، فإن هذا يعني أن أحدهما أكثر إشراقًا من الآخر بمقدار (2.512) 5 مرات ، أي حوالي 100 مرة. إذا كان السطوع يختلف بمقدار ستة مستويات ، فستكون نجمة واحدة أكثر سطوعًا بمقدار 250 مرة من الأخرى. إذا قارنا ، على سبيل المثال ، النجوم من الدرجة الأولى والثانية عشر ، فإن الأول سيكون أكثر إشراقا من الثانية بمقدار (2.512) 10 مرة ، أي حوالي 10000 مرة (100 مربع).

ويختلف الجسم الخافت الذي ينظر إليه مع تلسكوب هابل بحوالي 25 درجة من النجوم الباهتة المرئية للعين المجردة (في إشارة إلى الرؤية العادية - يقول بعض الخبراء ، بالإضافة إلى الكذابين والمفكرات ، إنهم يرون النجوم السبعة القيمة). الفرق بمقدار 25 مقياسًا يعني 1005 مرة. وهكذا ، باستخدام تلسكوب هابل ، يمكن للمرء أن يرى الأشياء التي تكون أقل بمقدار 10 مليارات مرة من العين البشرية التي يمكن تمييزها. ولدينا الحق في توقع ذلك من التلسكوب الذي تبلغ قيمته مليار دولار (حسناً ، أنه لا يساوي 10 مليارات دولار).

لا تقلق: يمكن شراء تلسكوب جيد بأقل من ألف دولار ، ويمكن تنزيل أفضل الصور التي التقطها تلسكوب هابل بقيمة مليار دولار مجاناً من الإنترنت على www.stsci.edu.

في ليلة خريف واضحة ومظلمة ، ابحث عن سديم أندروميدا (M31) في السماء. هذا هو الكائن البعيد الذي يمكن رؤيته بسهولة بالعين المجردة. الضوء الذي تراه عيناك هو ما ترك هذه المجرة منذ حوالي مليوني سنة. وإذا اختفت هذه المجرة لسبب غامض ، فعلى مدى مليوني سنة مقبلة ، لن يعرف الناس على الأرض عنها.

دعونا نلخص.

عندما ننظر إلى الأجسام الفضائية ، لا نرى الحاضر ، ولكن في الماضي ،

   هذا مستحيلاكتشف بالضبط كيف يبدو أي كائن فضائي في الوقت الحالي.

من الممكن بل ومن المحتمل جدا أن بعض النجوم الكبيرة من المجرات البعيدة التي نراها في السماء لم تعد موجودة. والحقيقة هي أن "عمر" بعض النجوم الكبار هو فقط 10-20 مليون سنة. وإذا كانوا في مجرة ​​على بعد 50 مليون سنة ضوئية منا ، فعلى الأرجح ، ما نراه هو مجرد ذكرى لهذه النجوم. لم يعدوا يضيئون مجرتهم. هم ميتون.

إذا أرسلنا وميضًا من الضوء نحو واحدة من أكثر المجرات البعيدة ، والتي تم اكتشافها باستخدام تلسكوب هابل أو التلسكوبات الكبيرة الأخرى ، سيصل الضوء إليهم حوالي 10 إلى 14 مليار سنة ، لأنه على مسافة بعيدة مننا أن هذه المجرات موجودة. . ولكن وفقا لتوقعات بعض العلماء ، في غضون ما بين 5 و 6 بلايين سنة ، فإن الشمس سوف تنفد من احتياطيات الهيدروجين والهيليوم ، ونتيجة لذلك سوف "تنتفخ" لأحجام لا تصدق وتدمر كل الحياة على الأرض. لذلك ، فإن الضوء الذي أرسلناه سيكون محاولة باطلة لإعلام شخص ما عن وجود حضارتنا - حياة مدهشة في المساحات الباردة من الكون.

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.

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.

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.

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.

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

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.

كما تعلمون ، توصل العلماء إلى وحدة فلكية لقياس المسافات من الشمس إلى الكواكب ، وكذلك بين الكواكب. وما هو سنة ضوئية?

أولاً ، تجدر الإشارة إلى أن السنة الضوئية هي أيضًا وحدة قياس تم تبنيها في علم الفلك ، ولكن ليس الوقت (كما يبدو ، إذا حكمنا بمعنى كلمة "سنة") ، ولكن بعد المسافة.

ما هي سنة ضوئية؟

عندما كان العلماء قادرين على حساب المسافات إلى النجوم القريبة ، أصبح من الواضح أنه في العالم النجمى كانت وحدة فلكية غير ملائمة للاستخدام. دعونا نقول لبداية أن المسافة من الشمس إلى أقرب نجم هي حوالي 4.5 سنة ضوئية. هذا يعني أن الضوء من شمسنا إلى أقرب نجم (ويسمى بالمناسبة ، Proxima Centauri) يطير 4.5 سنوات! ما حجم هذه المسافة؟ لن نهتم أحدا بالرياضيات ، نلاحظ فقط أنه في جسيمات الضوء الخفيفة الثانية التي تتجاوز 300 ألف كيلومتر. أي إذا أرسلت إشارة ضوئية نحو القمر ، فسيظهر هذا الضوء في أقل من ثانية ونصف. يصل الضوء إلى الأرض من الشمس في غضون 8.5 دقيقة. وكم شعاع من الضوء ثم يطير في السنة؟

فقط قل: سنة ضوئية تبلغ حوالي 10 تريليون كيلومتر  (تريليون واحد مع اثني عشر أصفار). بتعبير أدق ، 9 460 730 472 581 كيلومتر. إذا كنت تُعَدُّ في وحدات فلكية ، فستصل إلى حوالي 67000. وهذا فقط لأقرب نجم!

من الواضح أنه في عالم النجوم والمجرات ، لا تكون الوحدة الفلكية مناسبة للقياس. من الأسهل أن تعمل في حسابات بسنوات ضوئية.

قابلية التطبيق في عالم النجوم

على سبيل المثال ، المسافة من الأرض إلى النجم الساطع في السماء Sirius هي 8 سنوات ضوئية. والمسافة من الشمس إلى النجمة القطبية هي حوالي 600 سنة ضوئية. هذا هو ، النور منا يصل إلى هناك منذ 600 عام. هذا سيكون حوالي 40 مليون وحدة فلكية. للمقارنة ، نشير إلى أن حجم (مجرة) مجرتنا - درب التبانة حوالي 100،000 سنة ضوئية. أقرب جيراننا هو مجرة ​​لولبية تدعى سديم أندروميدا Andmereda Nebula ، على بعد 2.52 مليون سنة ضوئية عن الأرض. من غير المناسب أن تشير إلى ذلك في الوحدات الفلكية. ولكن هناك أشياء في الكون تبعد عنا 15 مليار سنة ضوئية. وهكذا ، فإن نصف قطر الكون المرصود هو 13.77 مليار سنة ضوئية ، والكون الكامل ، كما هو معروف ، يمتد إلى ما وراء الجزء المرصود. بالمناسبة ، قطر الكون المرصع ليس في كل مرة نصف قطره ، كما قد يعتقد. الشيء هو أنه مع مرور الوقت يتوسع الفضاء. تلك الأجسام البعيدة التي انبعثت من الضوء قبل 13.77 بليون سنة مضت أبعدت عنا. اليوم هم أكثر من 46.5 مليار سنة ضوئية منا. بعد أن ضاعفنا ذلك ، نحصل على 93 مليار سنة ضوئية. هذا هو القطر الحقيقي للكون الذي يمكن ملاحظته. لذا فإن أبعاد جزء الكون التي يتم رصدها (والتي تسمى أيضا Metagalaxy) تتزايد باستمرار.

لقياس مثل هذه المسافات بالكيلومترات أو الوحدات الفلكية لا معنى له. بصراحة ، السنوات الضوئية ليست مناسبة بالضبط هنا ، لكن الناس لم يأتوا بعد بأي شيء أفضل. الأرقام ضخمة لدرجة أنه لا يمكن إلا لجهاز كمبيوتر التعامل معها.

تعريف وجوهر سنة ضوئية

وهكذا، سنة ضوئية (سانت) هي وحدة طول ، وليس الوقت ، وهي المسافة التي تقطعها شعاع الشمس لمدة سنة ، أي لمدة 365 يومًا. وحدة قياس القياس هذه مريحة للغاية لتوضيحها ، حيث أنها تسمح لك بالإجابة على السؤال ، بعد فترة زمنية يمكن أن تتوقع فيها إجابة ، إذا أرسلت رسالة كهرمغنطيسية إلى نجم معين. وإذا كانت هذه الفترة طويلة جداً (على سبيل المثال ، إنها ألف سنة) ، فلا فائدة من مثل هذه الأعمال.