Космическите разстояния са лошо измерими в обикновени метри и километри, така че астрономите използват други физически единици в своята работа. Една от тях се нарича светлинна година.

Много любители на научната фантастика са запознати с това понятие, тъй като често се срещат във филми и книги. Но не всеки знае какво е равно на светлинната година, а някои дори мислят, че е подобно на обичайното годишно изчисление на времето.

Какво е лека година?

В действителност, светлинната година не е временна единица, както може да се предположи, а единица дължина, използвана в астрономията. Под нея разбираме разстоянието, преодоляно от светлината за една година.

Обикновено се използва в астрономически учебници или популярна научна фантастика, за да се определи дължината на слънчевата система. За по-точни математически изчисления или измервания на разстоянията във Вселената се взема като основа - друга единица.

Изглеждането на лека година в астрономията се свързва с развитието на звездните науки и необходимостта от използване на параметри, сравними с мащаба на космоса. Концепцията беше въведена няколко години след първото успешно измерване на разстоянието от Слънцето до звездата 61 Cygnus през 1838 г.



  Първоначално светлинната година беше разстоянието, изминато от светлината за една тропическа година, т.е. за период от време, равен на пълния цикъл на сезоните. Но от 1984 г. насам започва да се взема юлийската година (365,25 дни), като резултатът е, че измерванията стават по-точни.

Как се определя скоростта на светлината?

За да се изчисли светлинната година, изследователите трябва първо да определят скоростта на светлината. Веднъж астрономите вярваха, че разпространението на лъчи в космоса се случва мигновено, но през XVII век такова заключение започна да предизвиква съмнения.

Първите опити да се направят изчисленията бяха предприети от Галилео Галилей, който реши да изчисли времето, необходимо на светлината да се движи на 8 км. Неговото изследване не бе успешно. Джеймс Брадли успя да изчисли приблизителната стойност през 1728 г., което определи скоростта от 301 хиляди км / сек.

Каква е скоростта на светлината?

Въпреки факта, че Брадли направили правилни изчисления, те успяха да определят точната скорост едва през 20-ти век, използвайки съвременни лазерни технологии. Перфектното оборудване ни позволи да направим изчисления, коригирани за индекса на пречупване на лъчите, в резултат на което тази стойност беше 299,792.458 километра в секунда.



  Тези цифри, астрономите действат до този ден. В бъдеще простите изчисления помогнаха точно да се определи времето, необходимо на лъчите да летят около орбитата на земното кълбо, без да се засягат гравитационните полета.

Макар скоростта на светлината да не е сравнима със земните разстояния, използването й в изчисленията се дължи на факта, че хората са свикнали да мислят в "земните" категории.

Какво е лека година?

Ако вземем предвид, че светлината втора е 299 792 458 метра, лесно е да се изчисли, че след минута светлината надвишава 17 987 547 480 метра. Като правило тези данни от астрофизиците се използват за измерване на разстоянията в планетарните системи.

За изучаване на небесни тела в мащаба на Вселената е много по-удобно да се приеме светлинната година като основа, която е равна на 9,460 трилиона километра или 0,306 парсек. Наблюдението на космическите тела е единственият случай, когато човек може да види миналото със собствените си очи.

Отнема много години светлината, излъчвана от някаква далечна звезда, да достигне Земята. По тази причина, когато наблюдавате космически обекти, не ги виждате така, както са в момента, а в момента на излъчване на светлина.

Примери за разстояния през светлинни години

С възможността да се изчисли скоростта на движение на лъчите, астрономите успяха да изчислят разстоянието в светлинни години до много небесни тела. Така разстоянието от нашата планета до луната е 1.3 светлинни секунди, на Proxima Centauri - 4.2 светлинни години, до мъглявината Андромеда - 2.5 милиона светлинни години.



  Разстоянието между слънцето и центъра на нашите галактически лъчи минава около 26 хиляди светлинни години, а между слънцето и планетата Плутон - в 5 светлинни часа.

, ≈ 9,46 · 10 15 метра.

По-точно, с определението за Международен астрономически съюз (МАС), светлинната година е равна на разстоянието, което светлината пътува във вакуум, без да изпитва влиянието на гравитационните полета, за една юлианска година (равна на 365.25 стандартни дни за 86 400 SI, 31 557 600 секунди) вселената: IAU и астрономическите единици, Това определение се препоръчва за използване в популярната научна литература. В професионалната литература парасек и множество единици (кило- и мегапарсеци) често се използват за изразяване на големи разстояния вместо за лека година. .

По-рано (до 1984 г.) светлинната година е разстоянието, изминато от светлината в една тропическа година, се отнася до ерата на 1900.0. Новата дефиниция се различава от старата с около 0.002%. Тъй като тази единица разстояние не се използва за измервания с висока точност, няма практическа разлика между старата и новата дефиниция.

Цифрови стойности

Светлината е равна на:

• 9,460,730,472,580,800 метра ≈ 9,46 · 10 15 метра
• 63,241.077 астрономически единици (a.)

Свързани единици

Следните единици се използват рядко, обикновено само в популярни публикации:

• 1 светлинна секунда = 299 792.458 км (точно)
• 1 светлинна минута = 17,987,547.48 км (точно)
• 1 светъл час = 1,079,252,848.8 км (точно)
• 1 светъл ден = 25 902 068 371,2 км (точно)
• 1 светлина седмица = 181 314 478 598.4 км (точно)
• 1 лек месец ≈ 790 милиарда км (приблизителна стойност поради неточна дефиниция на месец)

Разстояние в светлинни години

Светлината година е удобна за качествено представяне на дистанционните везни в астрономията.

Дължината на силата на звука на разстояние Тегло Мярка за насипни продукти и храни Площ обем и единична кулинарни рецепти на налягане и температура, порода, модул на енергетиката и експлоатация Захранване Захранване Време Linear ъгъл скорост самолет топлинна ефективност и икономията на гориво номера единици количество информация Валута Размери Янг дамско облекло и обувки размер на дрехи и обувки ъглова скорост и ъглова скорост ускорение плътност ускорение Специфичен обем инерционен момент Momen мъже R сила въртящ момент специфична топлина на изгаряне (по тегло) на енергия и специфичната топлина на изгаряне на горивото (по обем) Плътност температурна разлика от термичен коефициент разширяване Термична устойчивост топлопроводимост Специфична експозиция на топлинна енергия, енергия на топлинното излъчване на топлина индукция на коефициентът на топлинен пренос на поток маса обем поток Моларен потока Плътност на потока на маса Моларна концентрация Масова концентрация в разтвор Динамичен (абсолютен) вискозитет Кинематичен Skye пропускливост вискозитет повърхностното напрежение на водни пари пропускливост на водна пара, скоростта на трансфер на чувствителност ниво ниво микрофон звуковото налягане пара звук (SPL) Яркост Интензитет резолюция осветление компютърна графика честота и дължина на вълната оптична мощност в диоптъра и фокусното разстояние на оптичната мощност в диоптъра и увеличението на лещата (х) Електрически зареждане Гъвкавост на линейната заряд Плътност на повърхностното зареждане Обемна плътност на заряда Електрически ток Плътност на линеен ток Плътност на повърхностния ток Електрически интензитет поле електростатичен потенциал и напрежение Електрическото съпротивление електрически съпротивление електрически проводимост Специфичните електрическа проводимост електрически капацитет индуктивност американски нива тел Gauge в стока (МОКПО или МОКПО), DBV (DBV) вата и др. Брой на Магнитна сила на магнитното поле на магнитния поток на магнитното индукция Абсорбирана доза на йонизиращо лъчение Радиоактивност. Радиоактивно разпадане. Доза на излагане Радиация. В погълнатата доза конзоли предаване десетични данни и обработка на изображения, типография обем дървен материал Изчислителните блокове молекулна маса на периодичната таблица на елементите на Менделеев

1 километър [km] = 1,0570008340247E-13 светлинна година [от св. г]

референтна стойност

Конвертирана стойност

м eksametr petametr terametr gigametr megameters км hectometer десет метра дециметър сантиметър мм микрометър микрона нанометър picometres femtometr attometr Mpc КЗК парсек светлинна година астрономическа единица Лига морски лига (Brit.) морски лига (международен) Лига (по закон) мили морска миля (Brit.) морска миля (международен) мили (по закон) мили (САЩ геодезически) миля (Roman) 1000 ярда Фърлонг Фърлонг (САЩ геодезически) верига верига (САЩ геодезически) въже (Англ. въже) род род (САЩ геодезически) Костур Paul (на английски език . Политическо д) фатоми FOP разтега (САЩ) геодезически лакът двор фута фута (САЩ геодезически) Link Link (САЩ геодезически) лакът (Brit.) ръка педя Finger UI Нийл инчов инчов (САЩ геодезически) ечемичени зърна (Англ. ечемично зърно ) хилядна микроинч ангстрьома атомна единица дължина х единица Ферми Arpan запояване типографски точка TWIP лакът (Швеция) метри (шведски) калибър santidyuym Кен arshin изпълнителното (Ар. Рим.) Vara де Тарея Vara conuquera Vara Castellana лакът (гръцки) дълго тръстика тръстика Дълги лакътни длани "пръст" Дължина на Planck класическия радиус на електроните Bohr радиус на напречното радиуса на Земята полярния радиус на земята далеч от Земята и Слънцето Sun радиус светлина наносекунда светлина микросекунда светлина милисекунда леки втора светлина часа дневна светлина светлина седмица милиарди светлинни години разстояние между Земята и кабела на Муун (International) кабела (британски) кабела (САЩ) НИМ на (САЩ) светлинни минути багажник единица хоризонтална пиксел линия стъпка цицер инч (руски) инчов инчов крак проницателност наклонена проницателност верста верста mezhevaya

Преобразувайте крачетата и инчове на метри и назад

фута един инч

m

Представен член

Научете повече за дължината и разстоянието.

Обща информация

Дължината е най-голямото измерение на тялото. В триизмерното пространство дължината обикновено се измерва хоризонтално.

Разстоянието е стойност, която определя колко далеч са двете тела отделени един от друг.

Измерване на разстоянието и дължината

Дялове от разстояние и дължина

В SI системата дължината се измерва в метри. Изведените стойности, като например километър (1 000 метра) и сантиметър (1/100 метра), също се използват широко в метричната система. В страните, където не се използва метричната система, като Съединените щати и Обединеното кралство, се използват единици като инчове, стъпала и мили.

Разстояние във физиката и биологията

В биологията и физиката те често измерват дължина, по-малка от един милиметър. За тази цел се приема специална стойност, микрометър. Един микрометър е равен на 1 х 10-метра. В биологията микрометри измерват размера на микроорганизмите и клетките, а във физиката - дължината на инфрачервеното електромагнитно излъчване. Микрометърът се нарича още микрон, а понякога, особено в английската езикова литература, се обозначава с гръцката буква μ. Други деривати на измервателния уред също се използват широко: нанометри (1 × 10-9 метра), пиктометри (1 × 10-² метра), фемтометри (1 × 10-15 метра и притомери (1 × 10 метра).

Разстояние в навигацията

Доставката използва морски мили. Една морска миля е равна на 1852 метра. Първоначално тя се измерва като дъга за една минута по меридиана, т.е. 1 / (60 × 180) меридиан. Това улесни изчисляването на географската ширина, тъй като 60 морски мили се равнява на една степен географска ширина. Когато разстоянието се измерва на морски мили, скоростта често се измерва в морски възли. Един морски възел е равен на скоростта на една морска миля на час.

Разстояние в астрономията

При астрономията се измерват големи разстояния, така че се вземат специални стойности, за да се улеснят изчисленията.

Астрономическа единица  (т.е., au) е равна на 149 597 870 700 метра. Стойността на една астрономическа единица е постоянна, т.е. постоянна. Смята се, че Земята е на разстояние от една астрономическа единица от Слънцето.

Светлината  е равно на 10 000 000 000 000 или 10 1 км. Това е разстоянието, което светлината пътува във вакуум през една юлийска година. Тази стойност се използва в популярната научна литература по-често, отколкото във физиката и астрономията.

парсек приблизително равно на 30 856 775 814 671 900 м, или около 3,09 × 10¹³ км. Един парсек - разстоянието между Слънцето и други астрономически обекти като планети, звезди, луната или астероид, с ъгъла на един arcsecond. Един дъгови секунди - 1/3600 от градуса, или приблизително 4.8481368 úrad в радиани. Парсек може да се изчисли с помощта на паралакса - ефектът на видима промяна в положението на тялото, в зависимост от гледната точка. При измерване подготви E1A2 сегмент (показан) от Земята (точка Е1), за да звезда или друг небесен обект (А2 точка). Шест месеца по-късно, когато слънцето е от другата страна на Земята, които да проправят E2A1 нов сегмент от новата позиция на Земята (E2 точка) на на нова позиция в пространството на една и съща астрономически обект (A1 точка). В този случай слънцето ще бъде на пресечната точка на тези два сегмента в точката С. Продължителността на всеки от E1S на сегменти и E2s е един астрономически единица. Ако отложи сегмент S чрез точка перпендикулярна E1E2, той минава през пресечната точка на сегментите и E1A2 E2A1, I. Разстоянието от слънцето, за да посочи I - интервал SI, е равна на една Parsek когато ъгълът между сегментите A1I и A2I - две ъглови секунди.

На снимката:

• A1, A2: очевидна позиция на звезда
• E1, E2: Позиция на Земята
• S: позиция на слънцето
• Аз: кръстовище
• IS = 1 parsec
• ∠P или ∠XIA2: ъгъл на паралакс
• ∠P = 1 ъглова секунда

Други единици

лига  - стара единица за дължина, използвани в миналото в много страни. В някои места все още се използва, например, на полуостров Юкатан и в селските райони на Мексико. Това е разстоянието, което човек пътува в рамките на един час. Морска лига - три морски мили, около 5,6 км. Легът е единица, приблизително равна на лигата. На английски и лиги и първенства са с еднакви имена, класа. В лиги литература понякога се откриват в заглавието на книгата, като "20,000 левги под водата" - известния роман на Жул Верн.

лакът  - стара стойност, равна на разстоянието от върха на средния пръст до лакътя. Тази стойност е бил широко разпространен в древния свят, през Средновековието и до наши дни.

двор  Тя се използва в британската имперска система от мерки и е три фута, или 0.9144 метра. В някои страни, като Канада, където метричната система, ярда от плат, използвани за измерване на басейните за дължина и басейни и спортни площадки и детски площадки, например, голф игрища и футбол.

Дефиниция на измервателния уред

Дефиницията на брояча се е променила няколко пъти. Първоначално метърът е определен като 1/10 000 000 разстояние от Северния полюс до екватора. По-късно метърът е равен на дължината на стандарта платина-иридий. По-късно метърът се приравнява към дължината на вълната на оранжевата линия на електромагнитния спектър на рКг криптонния атом във вакуум, умножена по 1,650,763.73. Днес метърът се определя като разстоянието, изминато от светлината във вакуум в 1/299 792 458 секунди.

изчислителен

В геометрията разстоянието между две точки А и B с координати A (x1, y1) и B (x2, y2) се изчислява по формулата:

Изчисления за прехвърлянето на единици в конвертора " Дължина и разстояние»Извършват се функциите unitconversion.org.

Както знаете, учените са измислили астрономическа единица за измерване на разстоянията от Слънцето до планетите, както и между планетите. И какво е светла година?

На първо място, трябва да се отбележи, че светлинната година също е измервателна единица, приета в астрономията, но не и времето (както изглежда, съдейки по смисъла на думата "година"), а разстоянието.

Какво е лека година?

Когато учените успяха да изчислят разстоянията до близките звезди, стана ясно, че в звездния свят астрономическата единица е неудобна за използване. Да предположим, че разстоянието от Слънцето до най-близката звезда е около 4,5 светлинни години. Това означава, че светлината от нашето Слънце до най-близката звезда (която се нарича, между другото, Proxima Centauri) лети 4,5 години! Колко голямо е това разстояние? Няма да се притесняваме за никого с математика, забелязваме само, че във вторите частици светлина летят над 300 000 километра. Това означава, че ако изпратите фенерче сигнал към Луната, тази светлина ще се види там за по-малко от секунда и половина. Светлината достига Земята от Слънцето за 8.5 минути. И колко лъчи светлина след това минават през една година?

Просто кажете: светлинната година е около 10 трилиона километра  (един трилион е един с дванадесет нули). По-точно, 9 460 730 472 581 километра. Ако броиш в астрономически единици, ще бъде приблизително 67 000. И това е само за най-близката звезда!

Ясно е, че в света на звездите и галактиките една астрономическа единица не е подходяща за измерване. По-лесно е да се работи при изчисления със светлинни години.

Приложимост в звездния свят

Например, разстоянието от Земята до най-ярката звезда в небето Сириус е 8 светлинни години. А разстоянието от Слънцето до Полярната звезда е около 600 светлинни години. Тоест, светлината от нас стига там за 600 години. Това ще бъде приблизително 40 милиона астрономически единици. За сравнение, ние посочваме, че размерът (диаметърът) на нашата Галактика - Млечният път е около 100 000 светлинни години. Най-близкият ни съсед е спирална галактика, наречена мъглявина Андромеда, отдалечена от Земята на 2,52 милиона светлинни години. Много неудобно е да се посочи това в астрономическите единици. Но във Вселената има обекти, отдалечени от нас на 15 милиарда светлинни години. По този начин радиусът на наблюдаемата Вселена е 13,77 милиарда светлинни години, а пълната Вселена, както е добре известно, се простира извън видимата част. Между другото, диаметърът на наблюдаваната Вселена изобщо не е равен на 2 пъти, както може да се мисли. Въпросът е, че с течение на времето пространството се разширява. Тези отдалечени обекти, които излъчваха светлина преди 13,77 милиарда години, отлетяха по-далеч от нас. Днес те са повече от 46,5 милиарда светлинни години от нас. След като удвоим това, получаваме 93 милиарда светлинни години. Това е истинският диаметър на наблюдателната вселена. Така че размерите на частта от космоса, която се наблюдава (и която се нарича Metagalaxy), непрекъснато се увеличават.

Измерването на тези разстояния в километри или астрономически единици няма смисъл. Честно казано, светлинните години не са точно подходящи тук, но хората все още не са измислили нещо по-добро. Номерата са толкова големи, че само един компютър може да се справи с тях.

Определение и същност на една лека година

По този начин, светлината година (Свети) е единица на дължина, а не време, което е разстоянието, изминато от слънчева светлина за една година, т.е. за 365 дни, Тази единица за измерване е много удобна заради нейната яснота, тъй като ви позволява да отговорите на въпроса, след какъв период от време можете да очаквате отговор, ако изпратите електромагнитно съобщение до определена звезда. И ако този период е твърде дълъг (например, това е хиляда години), тогава няма смисъл в такива действия.

На 22 февруари 2017 г. НАСА съобщи, че в единствената звезда TRAPPIST-1 са открити 7 екзоплана. Три от тях са в границите на разстоянията от звездата, в които планетата може да има течна вода, а водата е ключово условие за живот. Също така се съобщава, че тази звезда се намира на 40 светлинни години от Земята.

Това послание предизвика много шум в медиите, някои хора дори смятаха, че човечеството е на път да строи нови селища с нова звезда, но това не е така. Но 40 светлинни години са много, това е много, твърде много километри, това е чудовищно разстояние!

От курса на физиката е известна третата космическа скорост - това е скоростта, която тялото трябва да има на повърхността на Земята, за да премине границите на слънчевата система. Стойността на тази скорост е 16,65 км / сек. Обикновеният орбитален космически кораб започва със скорост от 7,9 км / сек и се върти около Земята. По принцип скоростта от 16-20 km / s е доста достъпна за съвременните земни технологии, но не повече!

Човечеството все още не е научило как да ускорява космическите кораби по-бързо от 20 км / сек.

Нека изчислим колко години ще отнеме космически кораб, за да летим със скорост от 20 км / сек, за да преодолеем 40 светлинни години и да достигнем звездата TRAPPIST-1.
  Една светлинна година е разстоянието, което светлинният лъч се движи във вакуум, а скоростта на светлината е приблизително 300 000 км / сек.

Космически кораб, направен от човешки ръце, лети със скорост от 20 км / сек., Т.е. 15 000 пъти по-бавен от скоростта на светлината. 40 светлинни години такъв кораб ще преодолее във време, равно на 40 * 15000 = 600000 години!

Земният кораб (със съвременното технологично ниво) ще достигне звездата TRAPPIST-1 за около 600 хиляди години! Разумен човек съществува на Земята (според учените) само 35-40 хиляди години, а тук - до 600 хиляди години!

В близко бъдеще технологията няма да позволи на човек да достигне звездата TRAPPIST-1. Дори и обещаващите двигатели (йонни, фотонни, космически платна и др.), Които не са в земната реалност, могат да ускорят кораба до скорост от 10 000 км / сек, което означава, че времето за полет до системата TRAPPIST-1 ще бъде намалено на 120 години , Това вече е повече или по-малко приемливо време за летене с анабиоза или за няколко поколения имигранти, но днес всички тези двигатели са фантастични.

Дори най-близките звезди все още са твърде далеч от хората, твърде далеч, да не говорим за звездите на нашата галактика или други галактики.

Диаметърът на нашата галактика "Млечен път" е около 100 хиляди светлинни години, т.е. пътят от край до край за съвременния земни кораб ще бъде 1,5 милиарда години! Науката ни показва, че нашата Земя е на 4,5 милиарда години, а многоклетъчният живот е около 2 милиарда години. Разстоянието до най-близката до нас галактика - Андромеда Небул - 2,5 милиона светлинни години от Земята - какво чудовищно разстояние!

Както можете да видите, на всички живи хора никой никога не е стъпвал на планетата Земя от друга звезда.