Koliko astronomskih jedinica u svjetlosnoj godini. Primjenjivost u zvjezdanom svijetu. Primjeri udaljenosti u svjetlosnim godinama

Kao što znate, znanstvenici su smislili astronomsku jedinicu za mjerenje udaljenosti od Sunca do planeta, kao i između planeta. I što je svjetlosna godina?

Prije svega, treba napomenuti da je svjetlosna godina također mjerna jedinica usvojena u astronomiji, ali ne i vrijeme (kako se može činiti, sudeći prema značenju riječi "godina"), nego udaljenost.

M. godina, koja upravlja svetkovinom Crkve i počinje prve nedjelje Adventa. Razdoblje od dvanaest sinodičkih revolucija Mjeseca, što je ekvivalentno 354 dana. Astronomska mjerenja duljine, što je jednako udaljenosti koju svjetlost prelazi u vakuumu tijekom jedne godine.

M. godina koja će uskoro započeti ili ona koja je nedavno počela. M. godina plaćenog dopusta, koju neke obrazovne i istraživačke ustanove povremeno pružaju svojim zaposlenicima. Godina sveopćeg jubileja, koji se u Rimu slavi u određeno vrijeme, a zatim i bik, obično se dodjeljuje u naznačenim crkvama za sve narode kršćanskog svijeta. M. je godina u kojoj se daju posebna oprosta onima koji hodočaste u posjet grobu apostola Jakova, a ovo je godina kada dan svetaca pada u nedjelju.

Što je svjetlosna godina?

Kada su znanstvenici uspjeli izračunati udaljenost do obližnjih zvijezda, postalo je očito da u zvjezdanom svijetu astronomska jedinica nije pogodna za korištenje. Recimo za početak da je udaljenost od Sunca do najbliže zvijezde oko 4.5 svjetlosnih godina. To znači da svjetlost od našeg Sunca do najbliže zvijezde (ona se, usput rečeno, Proxima Centauri) leti 4,5 godina! Koliko je velika ta udaljenost? Nećemo smetati nikome s matematikom, napominjemo samo da u drugoj čestici svjetlosti prelaze preko 300.000 kilometara. To jest, ako šaljete signal svjetiljke prema Mjesecu, to svjetlo će se tamo vidjeti za manje od sekunde i pol. Svjetlo dopire do Zemlje od Sunca za 8,5 minuta. I koliko zraka svjetlosti tada leti za godinu dana?

Vrijeme koje prolazi između dva uzastopna koraka Zemlje duž iste točke svoje orbite u odnosu na položaj zvijezda, a to je ekvivalentno 365 dana, 6 sati, 9 minuta i 24 sekundi. Vrijeme između dvije uzastopne veznice Zemlje s istim planetom.

Vrijeme koje prolazi između dva uzastopna i stvarna koraka Zemlje ili vidljivo od Sunca istim ekvinocijem ili istim solsticijom, a to je jednako 365 dana, 5 sati, 48 minuta i 48 sekundi. Živi tisuću godina ili mnogo godina. Svijetla godina, kako sam naziv kaže, je udaljenost koju svjetlo putuje u vakuumu tijekom godine. Što se tiče naših otkrića, brzina svjetlosti je najbrža stvar. Zbog toga stručnjaci koriste svjetlo za izračunavanje udaljenosti u Sunčevom sustavu i drugim dijelovima svemira.

Samo reci: svjetlosna godina je oko 10 trilijuna kilometara (trilijun je jedan s dvanaest nula). Točnije, 9 460 730 472 581 kilometara. Ako uračunate u astronomske jediniceah, to će biti oko 67.000.A ovo je samo do najbliže zvijezde!

Jasno je da u svijetu zvijezda i galaksija astronomska jedinica nije prikladna za mjerenje. Lakše je raditi u izračunima sa svjetlosnim godinama.

Da bi dobili ideju, Sunce je osam svjetlosnih minuta od Zemlje, a Mjesec je samo drugo svjetlo. Ali ako mislite da svjetlost koju vidimo iz drugih zvijezda traje nekoliko sati da bi došli ovamo, možda ćete imati novu perspektivu. I to stvara neke prepreke za komunikaciju, na primjer: za emitiranje s Marsa na Zemlju trebat će u prosjeku 20 minuta.

U praksi je svjetlosna godina oko tisuću kilometara. Ako usporedite udaljenost između središta Zemlje i središta mjeseca, što je 403 kilometra, to izgleda kao čip u svijetloj godini. Drugi dobar primjer je Pluton, koji je udaljen samo 1000 milja od središta Sunčevog sustava na najudaljenijoj točki svoje orbite.

Primjenjivost u zvjezdanom svijetu

Na primjer, udaljenost od Zemlje do najsjajnije zvijezde na nebu Siriusa je 8 svjetlosnih godina. A udaljenost Sunca od Polarne Zvijezde je oko 600 svjetlosnih godina. To jest, svjetlo od nas stiže 600 godina. To će biti oko 40 milijuna astronomskih jedinica. Za usporedbu, ističemo da je veličina (promjer) naše galaksije, Mliječnog puta, oko 100.000 svjetlosnih godina. Naš najbliži susjed je spiralna galaksija nazvana maglica Andromeda, 2.52 milijuna svjetlosnih godina udaljena od Zemlje. To je vrlo neugodno ukazivati na to u astronomskim jedinicama. Ali u svemiru postoje objekti koji su udaljeni od nas 15 milijardi svjetlosnih godina. Dakle, radijus vidljivog svemira je 13,77 milijardi svjetlosnih godina, a cijeli svemir, kao što je dobro poznato, proteže se izvan vidljivog dijela. Usput, promjer promatranog Svemira uopće nije 2 puta veći od radijusa, kao što se može misliti. Stvar je u tome da se s vremenom prostor širi. Oni udaljeni objekti koji su emitirali svjetlo prije 13,77 milijardi godina odletjeli su dalje od nas. Danas su od nas više od 46,5 milijardi svjetlosnih godina. Nakon što smo to udvostručili, dobivamo 93 milijarde svjetlosnih godina. To je pravi promjer vidljivog svemira. Tako se dimenzije dijela kozmosa koje se promatra (i koje se također naziva Metagalaksija) stalno povećava.

A Andromeda, najbliža spiralna galaksija Mliječnoj stazi, udaljena je oko 2,5 milijuna svjetlosnih godina. Jeste li razmišljali o tome da sve to pretvorite u milje? Za početak, znamo da je nova zvijezda udaljena samo 500 svjetlosnih godina od Zemlje, što znači da će nam, kada se krećemo brzinom svjetlosti, trebati 500 godina.

Ali ako ovu udaljenost pretvorimo u poznatiju mjeru, naći ćemo nevjerojatnu količinu milja. Prokleto je vrijeme, zar ne?! Iako su sjajne godine prilično prikladne za razmišljanje o tome kako se stvari događaju u zaista velikoj mjeri u svemiru, astronomi koriste drugu jedinicu mjere: parsec, koja je oko 3, 26 svjetlosnih godina. "Ovo je jedinica za udaljenost koja daje više fizičkog osjećaja kako mjerimo udaljenosti", kaže astronom Nicole Gugloucci.

Mjerenje takvih udaljenosti u kilometrima ili astronomskim jedinicama nema smisla. Iskreno, svjetlosne godine se ovdje također ne uklapaju, ali ništa bolje ljude još nije izumio. Brojevi su toliko veliki da ih može upravljati samo računalo.

Definicija i bit svjetlosne godine

Dakle, svjetlosna godina (St.) je jedinica duljine, a ne vrijeme, što je udaljenost koju putuje sunčeva zraka tijekom godine, tj. 365 dana, Ova mjerna jedinica je vrlo pogodna za njegovu jasnoću, jer vam omogućuje da odgovorite na pitanje, nakon kojeg vremenskog razdoblja možete očekivati odgovor, ako pošaljete određenu zvijezdu elektromagnetsku poruku. A ako je ovo razdoblje predugo (na primjer, to je tisuću godina), onda nema smisla u takvim postupcima.

Maglica Orion, 500 svjetlosnih godina od Zemlje. Prvo, astronomi mjere udaljenost u prostoru. Jedna od njih je udaljenost koju putuje svjetlo u godini. Svjetlo je materijal koji se najbrže kreće u svemiru. Putuje nevjerojatnom brzinom od 1000 milja u sekundi.

Na primjer, udaljenost do najbliže najveće galaksije, galaksije Andromeda, iznosi 21 mil. To je toliko velik broj da je teško pisati i teško ga je protumačiti. Tako astronomi koriste druge jedinice udaljenosti. Jedinica koja se obično koristi u profesionalnoj astrometriji je parsec.

Dana 22. veljače 2017. NASA je izvijestila da je pronađeno 7 egzoplaneta u TRAPPIST-1 s jednom zvjezdicom. Tri su u rasponu udaljenosti od zvijezde u kojoj planet može imati tekuću vodu, a voda je ključni uvjet za život. Također je objavljeno da se ovaj zvjezdani sustav nalazi na udaljenosti od 40 svjetlosnih godina od Zemlje.

Ova poruka izazvala je mnogo buke u medijima, neki su čak mislili da je čovječanstvo na rubu izgradnje novih naselja s novom zvijezdom, ali nije. Ali 40 svjetlosnih godina je puno, to je LOT, to je previše kilometara, to jest, to je čudesna ogromna udaljenost!

Parsec je jedinica duljine koja se koristi za mjerenje velikih udaljenosti za objekte izvan Sunčevog sustava. Parsec je ekvivalentan za 3, 26 svjetlosnih godina, a budući da je svijetla godina udaljenost koju putuje svjetlost godišnje iznosi 9,4 milijarde. Km, 1 parsec jednak je 30,8 bilijuna.

Većina zvijezda vidljivih golim okom u noćnom nebu su 500 parseka od Sunca. Na primjer, najbliža zvijezda nama je sljedeći kentaur, čija je udaljenost oko 40 trilijuna kilometara. Ne možemo zamisliti koliko je ta udaljenost, jer živimo samo na planeti? Promjer 756 km.

Iz tijeka fizike, poznata je treća kozmička brzina - to je brzina koju tijelo mora imati na površini Zemlje kako bi prešla granice Sunčevog sustava. Vrijednost ove brzine iznosi 16,65 km / s. Obične orbitalne letjelice kreću brzinom od 7,9 km / s i rotiraju se oko Zemlje. U principu, brzina od 16-20 km / s, sasvim je dostupna modernim zemaljskim tehnologijama, ali ne više!

Ali udaljenost između nas i samog sunca otežava razumijevanje, što je oko 150 milijuna kilometara. Stoga je stvorena ova jedinica astronomskog mjerenja. Svijetle godine je 9 trilijuna i 500 milijardi kilometara. Jedinica vrlo korisne udaljenosti u astronomiji, i ima vrlo zanimljivo fizičko značenje, zove se, to jest, udaljenost koju svjetlo putuje u godini i iznosi gotovo 10 trilijuna kilometara. Što dalje promatramo objekt, to smo ga više vidjeli u prošlosti zbog vremena koje svjetlo provodi kako bi izašlo iz objekta i došlo do nas.

Čovječanstvo još nije naučilo kako ubrzati letjelicu brže od 20 km / s.

Izračunajmo koliko će godina trebati svemirskom brodu da leti brzinom od 20 km / s da bi prevladao 40 svjetlosnih godina i stigao do zvijezde TRAPPIST-1.
Jedna svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlosna zraka putuje u vakuumu, a brzina svjetlosti je oko 300 tisuća km / s.

Kada pogledamo objekt koji je udaljen 10 svjetlosnih godina od nas, vidimo ga prije 10 godina. Promjer naše galaksije je 100 tisuća svjetlosnih godina, a mi smo na udaljenosti od 30 tisuća svjetlosnih godina od njegovog središta. Pa, svjetlo ima brzinu kretanja, kao i sve što se kreće, ali je najbrže u svemiru brzinom od oko 1000 milja u sekundi.

Ako bismo mogli putovati takvom brzinom, mogli bismo uzeti oko 7 okretaja oko Zemlje u samo jednoj sekundi! Pa, svjetlost koja ostavlja Sunce putuje nevjerojatnom brzinom i do nas, 150 milijuna kilometara kasnije, trebat će oko 8 minuta da se pokrije ova udaljenost.

Svemirski brod napravljen ljudskim rukama leti brzinom od 20 km / s, odnosno 15.000 puta sporije od brzine svjetlosti. 40 svjetlosnih godina takav brod će se savladati u vremenu jednakom 40 * 15000 = 600000 godina!

Zemaljski brod (sa suvremenom tehnologijom) stići će do TRAPPIST-1 zvijezde za oko 600 tisuća godina! Razumni čovjek postoji na Zemlji (prema znanstvenicima) samo 35-40 tisuća godina, a ovdje čak 600 tisuća godina!

Dakle, kažemo da je Sunce na udaljenosti od 8 svjetlosnih minuta od nas. Kažemo da je udaljena 4 svjetlosne godine od nas. Ali postoje zvijezde koje su toliko udaljene da njihova svjetlost doseže milijune ili milijarde godina da bi stigla do nas.

To znači da kada pogledamo zvjezdano nebo, vidimo svjetlost zvijezda koja je dolazila od njih prije mnogo godina, i to samo sada, kada stignu ovdje. Na primjer, Sunčeva vlastita svjetlost traje oko 8 minuta da bi izašla iz svoje površine i ušla u mrežnicu naših očiju; dakle, kad pogledate sunce, vidjet ćete kako je bilo prije 8 minuta u prošlosti, jer je svjetlo iz njega koje je došlo vašim očima nestalo prije 8 minuta!

U bliskoj budućnosti tehnologija neće dopustiti osobi da dosegne zvjezdicu TRAPPIST-1. Čak i perspektivni motori (ionski, fotonski, svemirski jedri itd.) Koji nisu u zemaljskoj stvarnosti mogu procijeniti da ubrzaju brod do brzine od 10.000 km / s, što znači da će se vrijeme leta do sustava TRAPPIST-1 smanjiti na 120 godina , To je već više ili manje prihvatljivo vrijeme za letenje anabiozom ili za nekoliko generacija imigranata, ali danas su svi ovi motori fantastični.

Stoga, za svaku zvijezdu koju gledamo, vidjet ćemo drugačiju prošlost Svemira! Udaljenosti nekih nebeskih objekata. Brzina svjetlosti jedna je od najvažnijih konstanti u fizici, a njezina je definicija jedno od najpreciznijih mjerenja koje je čovjek ikada napravio.

Prvi pokušaji da se odredi brzina svjetlosti izradio je Galileo Galileo. Pokušao je izmjeriti vrijeme koje je svjetlo potrošilo na svjetsku turneju između dva brda. Ovo vrijeme je bilo vrlo malo i nije se moglo mjeriti vremenskim uređajima, tako da iskustvo nije uspjelo.

Čak su i najbliže zvijezde predaleko daleko od ljudi, da ne spominjemo zvijezde naše Galaksije ili drugih galaksija.

Promjer naše galaksije Mliječni put je oko 100 tisuća svjetlosnih godina, tj. Put od kraja do kraja za moderni kopneni brod bit će 1,5 milijardi godina! Znanost sugerira da je naša Zemlja stara 4,5 milijardi godina, a višestanični život star oko 2 milijarde godina. Udaljenost od galaksije koja nam je najbliža - maglice Andromeda - 2,5 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje - kakva čudovišna udaljenost!

Kašnjenje se promatra u nekim astronomskim mjerenjima. može se koristiti za izračunavanje brzine svjetlosti. Dakle, svjetlo putuje od Sunca do Zemlje malo više od 8 minuta; od Mjeseca do Zemlje potrebno je malo više od 1 sekunde. Prema njegovom iskustvu, Roemer je koristio jedan od Jupiterovih mjeseca. Ovaj planet ima jedanaest mjeseci koji se vrte oko njega u različitim razdobljima. Jedan od njih se okreće oko Jupitera jednom za 42, 5 sati. Jednom u ovom razdoblju ovaj mjesec nestaje iza planeta i pomračen je.

Znajući to, Roemer bi mogao predvidjeti točne trenutke kada bi mjesec Jupitera pomrčao tijekom cijele godine. Stoga možete pripremiti vrijeme za pomračenja. Pretpostavimo da kada je Zemlja bila u M, na mjestu koje je najbliže Jupiteru, došlo je do pomračenja.

Kao što možete vidjeti, od svih živih ljudi, nitko nikada nije kročio na planetu zemlju iz druge zvijezde.