빛이 1 년 동안 여행하는 거리. 빛의 해는 무엇인가?

틀림없이, 환상적인 액션 영화에서 Tatooine twenty라는 표현을 들었습니다. 광년», 많은 사람들이 합법적 인 질문을했습니다. 나는 그 중 몇 가지를들을 것이다.

올해가 아닌가?

그럼 뭐야? 빛의 해?

얼마나 많은 킬로미터입니까?

얼마를 극복 할 것인가? 빛의 해  우주선과 지구의?

오늘의 기사에이 측정 단위의 가치를 설명하고, 평상시의 킬로미터와 비교하고 그것이 작동하는 규모를 보여 주기로 결정했습니다. 우주.

가상 레이서.

250km / h의 속도로 고속도로를 따라 돌진하는 모든 규칙을 위반 한 사람을 상상해보십시오. 2 시간 만에 그는 500km를 뛰어 넘을 것이고 4 시간 만에 1000 명을 극복 할 것입니다. 물론 과정을 거치지 않는다면 ...

이것이 속도 인 것처럼 보일 것입니다! 그러나 전 지구를 돌아 다니기 위해 (약 40,000km) 라이더는 40 배나 더 많은 시간을 필요로합니다. 그리고 이것은 4 x 40 = 160 시간입니다. 거의 1 주일 만에 운전을 계속할 수 있습니다!

그러나 결과적으로, 우리는 그가 40,000,000 미터를 커버했다고 말하지 않을 것입니다. 게으름 때문에 항상 더 짧은 대체 측정 단위를 발명하고 사용해야했습니다.

한도

물리학 교과 과정에서 가장 빠른 라이더가 우주의  - 빛. 1 초가 지나면 그 광선은 약 300,000 km의 거리를 여행하며, 지구는 0.134 초 내에 이동할 것입니다. 이것은 우리의 가상 레이서보다 4,298,507 배 빠릅니다!

부터 지구의  ~까지 달  빛이 평균 1.25 초에 도달 태양  그 광선은 8 분을 약간 넘는다.

거 대 한, 그렇지? 그러나 그것은 빛의 속도보다 빠른 속도의 존재가 아직 증명되지 않았습니다. 따라서 학계는 특정 시간 간격 (특히 빛이있는)에서 전파를 통과하는 단위로 우주 저울을 측정하는 것이 합리적이라고 결정했습니다.

거리

따라서, 빛의 해  - 빛의 광선이 1 년 내에 여행하는 거리 이상은 아닙니다. 성간 비늘에서, 이것보다 작은 거리 단위를 사용하는 것은별로 의미가 없습니다. 그리고 아직 그들은 있습니다. 대략적인 값은 다음과 같습니다.

1 광속 초 ≈ 300 000 km;

1 가벼운 분 ≈ 18 000 000 km;

1 광시 ≈ 1 080 000 000 km;

1 일 낮 ≈ 26 000 000 000 km;

1 광 주 ≈ 181 000 000 000 000 km;

1 광 달 ≈ 790 000 000 000 000.

그리고 이제 숫자가 어디서 왔는지 이해할 수 있도록 하나를 계산해 봅시다. 빛의 해.

1 년 365 일, 하루 24 시간, 1 시간에 60 분, 1 분에 60 초가 있습니다. 따라서 연도는 365 x 24 x 60 x 60 = 31 536 000 초로 구성됩니다. 1 초 만에 빛은 300,000km를 여행합니다. 결과적으로, 그 해에 해당 빔은 31,536,000 x 300,000 = 9,460,800,000,000 km의 거리를 커버합니다.

이 번호는 다음과 같습니다. NINE TRILLIONES, 4 천 6 백억 및 8 억의 HUNDREDS  킬로미터

물론, 정확한 값 빛의 해  우리가 계산 한 것과는 약간 다릅니다. 그러나 인기있는 과학 기사에서 항성까지의 거리를 설명 할 때 원칙적으로 가장 높은 정확도가 필요하지 않으며 수백 또는 수백만 킬로미터가 여기에서 특별한 역할을하지 않습니다.

그리고 이제 우리는 우리의 사고 실험을 계속합니다 ...

규모.

그 가정 우주선  잎 태양계  세 번째 우주 속도 (≈ 16.7 km / s). 첫 번째 빛의 해  그는 18000 년에 극복 할 것입니다!

4,36 광년  가장 가까운 별 시스템으로 알파 쎈타 우리, 처음에 이미지를보십시오) 그것은 약 78000 년 동안 극복 할 것입니다!

우리 은하계 은하계가로 질러 약 100,000 광년그는 10 억 7,800 만 년 동안 십자가를 질질 것입니다.

가장 가까운 큰 곳으로 은하계, 우주선  36 억년 만에 ...

이것들은 파이입니다. 그러나 이론적으로는 심지어 우주  160 억 년 전만해도 ...

그리고 마침내 ...

우주 저울은 넘어 서지 않아도 놀라 울 수 있습니다. 태양계그것은 그 자체로 매우 크기 때문에. 예를 들어, 프로젝트의 제작자는 그것을 아주 잘 보여주었습니다. 달이  단 1 픽셀 (달이 단지 하나의 픽셀이라면) : http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html.

이것에 관해서는, 아마, 오늘의 기사를 완성 할 것입니다. 모든 질문, 의견 및 제안은 아래 의견에 환영합니다.

천문학 자들이 우주에서 먼 물체와의 거리를 계산하는 데 빛의 해를 사용하지 않는 이유를 아십니까?

광년은 우주에서 거리를 측정하기위한 비 시스템 단위입니다. 그것은 천문학에 대한 대중적인 책과 교과서에 보편적으로 사용됩니다. 그러나 전문 천체 물리학에서이 수치는 극히 드문 경우이며 공간에서 물체를 닫을 거리를 결정하기 위해 자주 사용됩니다. 그 이유는 간단합니다. 광년 동안 우주의 먼 물체까지의 거리를 결정하면 그 수는 너무 커서 물리 및 수학 계산에 사용하기에는 비실용적이며 불편할 것입니다. 따라서 광년 대신 전문 천문학에서 이러한 측정 단위가 사용됩니다. 이는 복잡한 수학 계산을 할 때 훨씬 편리하게 작동합니다.

용어의 정의

천문학의 모든 교과서에서 찾을 수있는 "빛의 해"라는 용어의 정의. 광년은 한 지구의 해에서 빛의 광선이 이동하는 거리입니다. 그러한 정의는 아마추어를 만족시킬 수 있지만, 우주 전문가는 그것을 아마 불완전한 것으로 간주 할 것이다. 그는 빛의 해는 빛이 1 년 만에 여행하는 거리가 아니라, 자기장의 영향을받지 않고 진공 상태에서 365.25 지구의 날에 빛의 거리가 여행한다는 것을 알 수 있습니다.

광년은 9.46 조 킬로미터이다. 이것은 빛의 광선이 1 년 동안 여행하는 거리입니다. 그러나 천문학 자들은 어떻게 광선 경로의 정확한 정의를 얻었습니까? 우리는 이것을 아래에서 논의 할 것이다.

빛의 속도를 결정하는 법

고대에는 빛이 우주에서 즉시 전파된다고 믿었습니다. 그러나 17 세기 이래로 과학자들은 그것을 의심하기 시작했습니다. 위의 성명서의 첫 번째 문구는 갈릴레오를 의심했다. 빛의 광선이 8km의 거리를 여행하는 시간을 결정하려고 시도한 것은 바로 그 사람이었습니다. 그러나 그러한 거리가 빛의 속도와 같은 정도에서는 무시할 수 있다는 사실 때문에 실험은 실패로 끝났다.

이 문제의 첫 번째 주요 변화는 유명한 덴마크 천문학 자 Olaf Römer의 관찰이었다. 1676 년에, 그는 외계에서 그들에게 지구의 접근과 제거에 따라, 식의 시간상의 차이에 주목했다. Roemer는 성공적으로이 관찰을 지구가 멀어 질수록 멀어 질수록 그 행성에서 반사 된 빛이 우리 행성과의 거리를 여행하는 데 더 많은 시간이 걸린다는 사실과 관련성이있었습니다.

이 사실 Roemer의 본질은 정확하게 잡았지만 빛의 속도의 신뢰할만한 가치를 계산하지 못했습니다. 그의 계산은 잘못되었습니다. 왜냐하면 17 세기에 지구에서 태양계의 다른 행성까지의 거리에 대한 정확한 데이터를 얻을 수 없었기 때문입니다. 이 데이터는 나중에 확인되었습니다.

연구 및 광년 정의의 한층 더 변화

1728 년 영국의 천문학자인 제임스 브래들리 (James Bradley)는 별의 수차의 효과를 발견했으며, 빛의 대략적인 속도를 가장 먼저 계산했다. 그는 그 값을 301 천 km / s로 결정했습니다. 그러나이 값은 정확하지 않았습니다. 빛의 속도를 계산하기위한보다 정교한 방법은 지구상의 우주 몸체를 참조하지 않고 제작되었습니다.

A. Fizo와 L. Foucault는 회전하는 바퀴와 거울을 사용하여 진공 상태에서 빛의 속도를 관찰했습니다. 그들의 도움으로 물리학 자들은이 양의 실제 가치에 더 가깝게 접근 할 수있었습니다.

정확한 빛의 속도

빛의 정확한 속도, 과학자들은 지난 세기에만 결정할 수있었습니다. 맥스웰의 전자기학 이론을 바탕으로 과학자들은 공기의 복사 플럭스의 굴절률을 보정 한 최신 레이저 기술과 계산을 사용하여 빛의 속도의 정확한 값을 299,792.458km / s로 계산할 수있었습니다. 이 가치 천문학 자들은 여전히 ​​사용합니다. 그런 다음 빛의 날, 달 및 연도를 결정하는 것은 이미 기술의 문제였습니다. 간단한 계산으로 과학자들은 9.46 조 킬로미터의 수치를 얻었습니다. 빛의 광선이 지구 궤도의 길이를 비행하는 데는 너무 많은 시간이 걸릴 것입니다.

"빛의 해"라는 개념의 의미를 이해하려면 먼저 물리학의 학교 과정, 특히 빛의 속도와 관련된 부분을 상기해야합니다. 따라서 중력 및 자기장, 부유 입자, 투명 매질의 굴절 등과 같은 다양한 요소에 영향을받지 않는 진공 상태에서 빛의 속도는 초당 299,792.5 킬로미터입니다. 이 경우, 빛은 인간의 시각에 의해 감지되는 전자기파를 의미 함을 이해해야한다.

거리를 측정하기위한 덜 알려진 단위는 밝은 달, 주, 일,시, 분 및 초입니다.

오랜 시간 동안 빛의 속도는 무한한 것으로 간주되었고, 진공에서 대략적인 광선의 속도를 계산 한 최초의 사람은 17 세기 중반의 천문학자인 올라프 리머 (Olaf Remer)였다. 물론 그의 데이터는 매우 근사했지만 속도의 최종 가치를 결정한다는 사실이 중요합니다. 1970 년에 빛의 속도는 초당 1 미터의 정확도로 결정되었습니다. 지금까지 측정기 표준의 정확성에 문제가 발생 했으므로 더 정확한 결과를 얻지 못했습니다.

광년 및 기타 거리

공간의 거리가 크기 때문에 보통 단위로 측정하면 비합리적이며 불편할 것입니다. 이러한 고려 사항을 토대로 빛의 해, 즉 빛이 소위 줄리안 년 (365.25 일)과 비교하여 이동하는 거리 인 특수 측정 단위가 도입되었습니다. 매일 86,400 초가 걸리므로 1 년 후에는 9.4 조 킬로미터가 넘는 거리를 몇 개의 광선이 통과한다고 계산할 수 있습니다. 그러나이 값은 거대 해 보입니다. 예를 들어, 지구에 가장 가까운 별인 Proxima Centauri와의 거리는 4.2 년이며, 은하계의 직경은 10 만 광년을 초과합니다. 즉, 현재 존재할 수있는 시각적 인 관찰은 주변의 그림을 반영합니다 수십만 년 전.

빛의 광선은 약 1 초 만에 지구에서 달까지의 거리를 극복하지만 햇빛은 우리 행성에 8 분 이상 도달합니다.

광년의 개념은 전문 천체 물리학에서는 거의 사용되지 않습니다. 과학자들은 주로 파섹 (parsec)이나 천문학 (astronomical)과 같은 부대에서 활동한다. Parsec은 지구 궤도의 반경이 1 arc-second (1/3600도)의 각도로 보이는 상상의 지점까지의 거리입니다. 궤도의 평균 반경, 즉 지구에서 태양까지의 거리를 천문 단위라고합니다. 파섹은 약 3 광년이나 30.8 조 킬로미터이다. 천문학 단위는 약 149.6 백만 킬로미터입니다.

2017 년 2 월 22 일, NASA는 단일 별 TRAPPIST-1에서 7 개의 외계 행성이 발견 된 것으로보고했다. 그 중 세 명은 지구와 액체 사이의 거리를두고 있으며, 물은 생명체의 핵심 조건입니다. 또한이 별 시스템은 지구에서 40 광년 떨어진 곳에 위치한다고합니다.

이 메시지는 언론에 많은 소음을 일으켰으며 일부 사람들은 심지어 인류가 새로운 별이있는 새로운 정착지를 세우기 직전이라고 생각하는 사람도있었습니다. 그러나 40 광년이 많이 있습니다. 너무 많이, 너무 많은 킬로미터입니다. 즉, 엄청난 엄청난 거리입니다!

물리학 과정에서 세 번째 우주 속도가 알려져 있습니다. 이것은 태양계의 한계를 뛰어 넘기 위해 몸이 지구 표면에 있어야하는 속도입니다. 이 속도의 값은 16.65km / s입니다. 보통 궤도 우주선은 7.9km / s의 속도로 시동을 시작하고 지구를 중심으로 회전합니다. 원칙적으로 16-20km / s의 속도는 현대의 지구 기술에 대해서는 상당히 저렴하지만 더 이상 필요하지 않습니다!

인류는 아직 20km / s보다 빠른 속도로 우주선을 가속하는 법을 배우지 못했습니다.

40 광년을 극복하고 별 TRAPPIST-1에 도달하기 위해 20km / s의 속도로 비행하는 우주선이 몇 년 걸릴지 계산해 봅시다.
  한 광년은 광선이 진공 상태에서 이동하는 거리이며, 빛의 속도는 대략 30 만 km / s입니다.

인간의 손에 의해 만들어진 우주선은 20km / s의 속도, 즉 빛의 속도보다 15,000 배 빠릅니다. 40 광년이되면 40 * 15000 = 600000 년과 같은 시간에 그 배를 극복 할 것입니다!

지구 함선 (현대 기술 수준)은 약 6 만년 동안 TRAPPIST-1 스타에 도달합니다! 합리적인 사람은 (과학자들에 따르면) 단지 35-40 천년 동안 지구에 존재하며, 여기에는 60 만 년이 넘습니다!

가까운 장래에, 기술은 사람이 별 TRAPPIST-1에 도달하는 것을 허용하지 않을 것입니다. 실제 현실에 있지 않은 유망한 엔진 (이온, 광자, 우주 돛 등)조차도 10,000km / s의 속도로 우주선을 가속시킬 수 있습니다. 따라서 TRAPPIST-1 시스템으로의 비행 시간은 120 년으로 단축됩니다. . 이것은 이미 anabiosis를 사용하거나 여러 세대의 이민자를 위해 비행하는 데 다소 시간이 걸리지 만 오늘날이 모든 엔진은 환상적입니다.

가장 가까운 별조차도 은하계 나 다른 은하계의 별들은 말할 것도없고 너무 먼 사람들도 있습니다.

우리 은하계의 직경은 약 10 만 광년입니다. 즉, 현대 지구 우주선의 끝에서 끝까지의 길이는 15 억년입니다! 과학은 우리 지구가 45 억년 된 것이며 다세포 생명체는 약 20 억년 전임을 시사합니다. 우리에게 가장 가까운 은하계까지의 거리 - 안드로메다 성운 - 지구로부터 250 만 광년 - 엄청난 거리!

보시다시피, 모든 살아있는 사람들 중에서 아무도 다른 별에서 지구에 발을 들여 놓지 않았습니다.

수 백 년 동안 사람들은 자신의 행성을 조사하여 거리를 측정하는 새로운 시스템을 발명했습니다. 결과적으로 길이가 1 미터이고 킬로미터로 측정 할 수있는 보편적 인 단위로 고려되기로 결정되었습니다.

그러나 20 세기가되면 인류에게 새로운 문제가 생겼습니다. 사람들은 조심스럽게 우주를 연구하기 시작했습니다. 우주의 광대 함이 너무 방대하여 킬로미터가 단순히 좋지 않다는 것이 밝혀졌습니다. 보통 단위에서 지구에서 달 또는 지구에서 화성까지의 거리를 표현할 수 있습니다. 그러나 가장 가까운 별이 우리 행성에서 몇 킬로미터 떨어져 있는지를 알아 내려고한다면 수치는 상상할 수없는 소수점 이하 자릿수로 "자라납니다".

1 광년은 무엇입니까?

공간의 공간을 탐색하기 위해서는 새로운 측정 단위가 필요하다는 것이 분명 해졌고, 그것은 빛의 해가되었습니다. 1 초 만에 빛은 30 만 킬로미터를 여행합니다. 빛의 해 - 이것은 빛이 정확하게 1 년 만에 커버 할 거리이며, 더 익숙한 숫자 시스템의 관점에서이 거리는 9,460,730,472,580,8 km입니다.  간결한 "한 빛의 해"를 사용하는 것이 매회 계산에서이 거대한 그림을 사용하는 것보다 훨씬 편리하다는 것이 분명합니다.

우리에게 가장 가까운 모든 별들 중 Proxima Centauri가 4.22 광년 만에 "단지"제거됩니다. 물론, 킬로미터의 관점에서, 그 숫자는 엄청나게 커질 것입니다. 그러나 안드로메다라고 불리는 가장 가까운 은하가 은하계로부터 250 만 광년 떨어져 있다는 사실을 감안한다면, 앞서 말한 별은 정말로 아주 가까운 이웃으로 보일 것입니다.

그런데 빛의 사용은 과학자들이 우주의 어느 부분에서 지능적인 삶을 찾는 것이 합리적인지, 그리고 무선 신호를 보내는 곳은 전혀 쓸모가 없다는 것을 이해하는 데 도움이됩니다. 결국 무선 신호의 속도는 빛의 속도와 비슷합니다. 먼 은하로 보낸 인사말은 수백만 년 후에 만 ​​목표에 도달합니다. 더 가까운 "이웃"(즉, 사람의 삶의 지속 기간 동안에도 가상의 응답 신호가 지상 장치에 도달하는) 물체로부터의 응답을 기다리는 것이 더 합리적입니다.

1 광년은 몇 년의 지구 년입니까?

빛의 해는 시간의 단위라고 널리 알려져 있습니다. 사실, 그렇지 않습니다. 이 용어는 지구 년과는 아무런 관련이 없으며 어떤 식 으로든 상관 관계가 없으며 한 지구의 한 해 동안 빛이 이동하는 거리만을 의미합니다.