Психология  Истории Обучение 

Сколько астрономических единиц в световом году. Применимость в звёздном мире. Примеры расстояний в световых годах

Как вы знаете, для измерения расстояний от Солнца до планет, а также между планетами ученые придумали астрономическую единицу. А что такое световой год ?

Прежде всего, необходимо отметить, что световой год - тоже единица измерения, принятая в астрономии, однако не времени (как может показаться, если судить по значению слова «год»), а расстояния.

М. год, который управляет торжественностью Церкви и начинается в первое воскресенье Адвента. Период двенадцати синодических революций Луны, что эквивалентно 354 дням. Астрономическое измерение длины, эквивалентное расстоянию, пройденному светом в вакууме в течение года.

М. год, который скоро начнется или тот, который недавно начался. М. год оплачиваемого отпуска, который некоторые учебные и исследовательские учреждения предоставляют своим сотрудникам время от времени. Год всеобщего юбилея, который отмечается в Риме в определенное время, а затем быком обычно предоставляется в указанных церквах для всех народов христианского мира. М. год, в котором особые индульгенции предоставляются тем, кто совершает паломничество, чтобы посетить гробницу апостола Иакова, и это тот год, когда день святого приходится на воскресенье.

Чему равен световой год

Когда ученым удалось рассчитать расстояния к ближайшим звездам, стало очевидно, что в звёздном мире астрономическая единица неудобна для применения. Скажем для начала, что расстояние от Солнца до ближайшей звезды составляет примерно 4,5 световых года. Это означает, что свет от нашего Солнца к ближайшей звезде (называется она, кстати, Проксима Центавра) летит 4,5 года! Насколько велико это расстояние? Не будем никого утомлять математикой, отметим лишь, что за секунду частицы света пролетают 300 000 километров. То есть, если послать фонариком сигнал в сторону Луны, этот свет увидят там менее чем через полторы секунды. От Солнца до Земли свет доходит за 8,5 минут. А сколько же тогда лучи света пролетают за год?

Время, которое проходит между двумя последовательными шагами Земли по одной и той же точке его орбиты относительно положения звезд, и это эквивалентно 365 дням, 6 часам, 9 минутам и 24 секундам. Время между двумя последовательными конъюнкциями Земли с одной и той же планетой.

Время, которое проходит между двумя последовательными и реальными шагами Земли или видимыми с Солнца тем же равноденствием или тем же солнцестоянием, и это эквивалентно 365 дням, 5 часам, 48 минутам и 48 секундам. Прожить тысячу лет или много лет. Светлый год, как говорит само название, - это расстояние, которое свет пробегает в вакууме через год. Насколько наши открытия позволяют нам идти, скорость света - это самая быстрая вещь. По этой причине эксперты используют свет для расчета расстояний в Солнечной системе и в других частях Вселенной.

Сразу скажем: световой год равен примерно 10 триллионам километров (триллион - это единица с двенадцатью нулями). Точнее, 9 460 730 472 581 километр. Если пересчитать в астрономических единицах, то это будет примерно 67 000. И это только к ближайшей звезде!

Ясно, что в мире звезд и галактик астрономическая единица не пригодна для измерений. Проще оперировать в вычислениях световыми годами.

Чтобы получить представление, Солнце находится в восьми световых минутах от Земли, а Луна - только второй свет. Но если вы считаете, что свет, который мы видим от других звезд, занимает несколько часов, чтобы добраться сюда, может быть, у вас будет новая перспектива. И это создает некоторые препятствия для общения, например: радиопередача с Марса на Землю займет в среднем 20 минут, чтобы добраться до нас.

На практике светлый год равен примерно тысячам километров. Если сравнить расстояние между центром Земли и центром Луны, что составляет 403 километра, это похоже на чип в светлый год. Другим хорошим примером является Плутон, который в самой отдаленной точке его орбиты находится всего в 1000 милях от центра Солнечной системы.

Применимость в звёздном мире

Например, расстояние от Земли до самой яркой на небе звезды Сириуса составляет 8 световых лет. А расстояние от Солнца до Полярной звезды составляет около 600 световых лет. То есть, свет от нас добирается туда за 600 лет. Это будет примерно 40 миллионов астрономических единиц. Для сопоставления укажем, что размер (диаметр) нашей Галактики - Млечного пути - около 100 000 световых лет. Ближайшая наша соседка - спиральная галактика, которая называется Туманность Андромеды, отдалена от Земли на расстояние 2,52 миллиона световых лет. Очень неудобно указывать это в астрономических единицах. А ведь есть во Вселенной объекты, отдаленные от нас вообще на 15 миллиардов световых лет. Так, радиус наблюдаемой Вселенной составляет 13,77 миллиарда световых лет, а полная Вселенная, как известно, простирается дальше наблюдаемой части. Кстати, диаметр наблюдаемой Вселенной вовсе не в 2 раза больше радиуса, как может подумать. Всё дело в том, что с течением времени космос расширяется. Те далёкие объекты, которые испустили свет 13,77 миллиарда лет назад, улетели ещё дальше от нас. Сегодня они более чем в 46,5 миллиардах световых лет от нас. Удвоив это, получаем 93 миллиарда световых лет. Это и есть истинный диаметр наблюдаемой Вселенной. Так что размеры части космоса, за которой наблюдают (и которую называют еще Метагалактикой), всё время увеличиваются.

И Андромеда, ближайшая спиральная галактика к Млечному Пути, находится на расстоянии около 2, 5 миллионов световых лет. Вы думали о преобразовании всего этого в мили? Начнем с того, что мы знаем, что новая звезда находится всего на 500 световых лет от Земли, а это значит, что при движении со скоростью света нам понадобится 500 лет.

Но если мы преобразуем это расстояние в более привычную меру, мы найдем удивительное количество миль. Это чертовски время, не так ли?! Хотя светлые годы для нас довольно удобны, чтобы думать о том, как все происходит по-настоящему масштабно во вселенной, астрономы используют другую единицу измерения: парсек, который составляет около 3, 26 световых лет. «Это дистанционная единица, которая дает больше физического ощущения того, как мы измеряем расстояния», - говорит астроном Николь Гуглиуччи.

Измерять такие расстояния в километрах или астрономических единицах не имеет никакого смысла. Честно говоря, не совсем подходят тут и световые годы, но ничего лучшего люди пока еще не придумали. Числа выходят настолько огромными, что с ними может справиться лишь компьютер.

Определение и сущность светового года

Таким образом, световой год (св. г.) - это единица длины, а не времени, которая представляет собой расстояние, проходимое солнечным лучом за год, то есть за 365 дней . Данная единица измерения очень удобна своей наглядностью, так как позволяет ответить на вопрос, через какой период времени можно ожидать ответ, если к определённой звезде отправить электромагнитное сообщение. И если это срок слишком велик (например, составляет тысячу лет), то смысла в таких действиях нет.

Туманность Ориона, 500 световых лет от Земли. Во-первых, астрономы измеряют расстояние в пространстве. Одним из них является расстояние, пройденное светом через год. Свет - это самый быстродвижущийся материал во Вселенной. Он путешествует с невероятной скоростью 1000 миль в секунду.

Например, расстояние до ближайшей крупнейшей галактики, Галактики Андромеды, составляет 21 милл. Это такое большое количество, что становится трудно писать и трудно интерпретировать. Таким образом, астрономы используют другие единицы расстояния. Единицей, обычно используемой в профессиональной астрометрии, является парсек.

22 февраля 2017 года NASA сообщило, что у одиночной звезды TRAPPIST-1 найдены 7 экзопланет. Три из них находятся в том диапазоне расстояний от звезды, в котором планета может иметь жидкую воду, а вода - это ключевой условие для жизни. Сообщается также, что данная звездная система находится на расстоянии в 40 световых лет от Земли.

Это сообщение наделало много шума в СМИ, кое-кому даже показалось, что человечество находится в шаге от строительства новых поселений у новой звезды, но это не так. Но 40 световых лет - это много, это МНОГО, это слишком много километров, то есть это чудовищно колоссальное расстояние!

Парсек - это единица длины, используемая для измерения больших расстояний для объектов вне солнечной системы. Парсек эквивалентен 3, 26 световых лет, а поскольку светлый год - это расстояние, пройденное светом в год 9, 4 трлн. Км, 1 парсек равен 30, 8 трлн.

Большинство звезд, видимых невооруженным глазом в ночном небе, составляют 500 парсек от Солнца. Например, ближайшая к нам звезда - следующая Центавра, расстояние которой составляет около 40 триллионов километров. Мы не можем представить себе, насколько далеко это расстояние, потому что мы живем только на планете? 756 км в диаметре.

Из курса физики известна третья космическая скорость - это такая скорость, которую должно иметь тело у поверхности Земли, чтобы выйти за пределы Солнечной системы. Значение этой скорости равно 16,65 км/сек. Обычные орбитальные космические корабли стартуют со скоростью 7,9 км/сек, и вращаются вокруг Земли. В принципе, скорость в 16-20 км/сек, является вполне доступной современным земным технологиям, но не более!

Но расстояние между нами и самим солнцем затрудняет понимание, что составляет около 150 миллионов километров. Поэтому эта единица астрономического измерения была создана. Светлый год составляет 9 триллионов и 500 миллиардов километров. Единица очень полезного расстояния в астрономии, и это имеет очень интересный физический смысл, это называется, то есть расстояние, которое свет проезжает за год и составляет почти 10 триллионов километров. Чем дальше мы наблюдаем объект, тем больше мы видели его в прошлом из-за времени, которое свет тратит, чтобы выбраться из объекта и достичь нас.

Человечество еще не научилось разгонять космические корабли быстрее, чем 20 км/сек.

Рассчитаем, сколько лет понадобиться звездолету, летящему со скоростью в 20 км/сек, чтобы преодолеть 40 световых лет и достичь звезды TRAPPIST-1.
Один световой год - это расстояние, которое проходит луч света в вакууме, а скорость света равна примерно 300 тыс. км/сек.

Когда мы смотрим на объект, который находится на расстоянии 10 световых лет от нас, мы видим это 10 лет назад. Диаметр нашей галактики составляет 100 тысяч световых лет, и мы находимся на расстоянии 30 тысяч световых лет от ее центра. Ну, свет имеет скорость движения, как и все, что движется, но оно является самым быстрым во Вселенной со скоростью около 1000 миль в секунду.

Если бы мы могли путешествовать с такой скоростью, мы могли бы занять около 7 оборотов вокруг Земли всего за одну секунду! Ну, свет, который покидает Солнце, путешествует с невероятной скоростью и, чтобы добраться до нас, на 150 миллионов километров позже, это займет около 8 минут, чтобы преодолеть это расстояние.

Космический корабль, сделанный руками людей, летит со скоростью в 20 км/сек, то есть в 15000 раз медленнее скорости света. 40 световых лет такой корабль преодолеет за время равное 40*15000=600000 лет!

Земной корабль (при современном уровне технологии) долетит до звезды TRAPPIST-1 примерно за 600 тыс. лет! Человек разумный существует на Земле (по мнению ученых) всего 35-40 тыс. лет, а тут целых 600 тыс. лет!

Таким образом, мы говорим, что Солнце находится на расстоянии 8 световых минут от нас. Мы говорим, что она в 4 световых годах от нас. Но есть звезды, которые так далеко друг от друга, что их свет доходит до миллионов или миллиардов лет, чтобы добраться до нас.

Это означает, что, когда мы смотрим на звездное небо, мы видим звездный свет, который исходил от них много лет назад, и только сейчас, когда они прибывают сюда. Например, собственный свет Солнца занимает около 8 минут, чтобы выбраться из его поверхности и попасть в сетчатку наших глаз; поэтому, когда вы смотрите на солнце, вы увидите, как это было 8 минут назад в прошлом, потому что свет от него, который пришел вам на глаза, ушел 8 минут назад!

В ближайшее время технологии не позволят человеку достичь звезды TRAPPIST-1. Даже перспективные двигатели (ионные, фотонные, космические паруса и т.д.), которых нет в земной реальности, оценочно, могут разогнать корабль до скорости в 10000 км/сек, а значит, время полета до системы TRAPPIST-1 сократится до 120 лет. Это уже более-менее приемлемое время для полета с помощью анабиоза или для нескольких поколений переселенцев, но на сегодняшний день все эти двигатели - фантастика.

Поэтому для каждой звезды, на которую мы смотрим, мы увидим другое прошлое Вселенной! Расстояния некоторых небесных объектов. Скорость света является одной из важнейших констант в физике, и ее определение представляет собой одно из самых точных измерений, когда-либо сделанных человеком.

Первые попытки определить скорость света были сделаны Галилеем Галилеем. Он попытался измерить время, которое провел свет, чтобы совершить кругосветное путешествие между двумя холмами. Это время было очень маленьким и не могло быть измерено с помощью устройств времени, поэтому опыт не удался.

Даже ближайшие звезды пока еще слишком далеки от людей, слишком далеки, не говоря уже о звездах нашей Галактики или других галактиках.

Поперечник нашей галактики Млечный Путь составляет примерно 100 тыс. световых лет, то есть путь из конца в конец для современного земного корабля составит 1,5 млрд. лет! Наука предполагает, что нашей Земле 4,5 млрд. лет, а многоклеточной жизни примерно 2 млрд. лет. Расстояние до ближайшей к нам галактики - Туманности Андромеды - 2,5 млн. световых лет от Земли - какие чудовищные расстояния!

Задержка наблюдается в некоторых астрономических измерениях. может использоваться для расчета скорости света. Таким образом, из Солнца на Землю свет проходит чуть более 8 минут; от Луны до Земли занимает чуть больше 1 секунды. В своем опыте Ремер использовал одну из лун Юпитера. Эта планета имеет одиннадцать лун, которые вращаются вокруг нее разными периодами. Один из них вращается вокруг Юпитера один раз в течение 42, 5 часов. Однажды в этот период эта луна исчезает позади планеты и затмевается.

Зная это, Ремер мог предсказать точные моменты, когда луна Юпитера будет затмевать в течение всего года. Поэтому вы можете подготовить время для затмений. Предположим, что когда Земля находилась в М, в положении, ближайшем к Юпитеру, произошло затмение.

Как видно, из всех ныне живущих людей никто и никогда не ступит ногой на землю планеты у другой звезды.