Vesoljske razdalje so v običajnih metrih in kilometrih slabo merljive, zato astronomi pri svojem delu uporabljajo druge fizične enote. Eden od njih se imenuje svetlobno leto.

Veliko ljubiteljev znanstvene fantastike je seznanjeno s tem konceptom, saj ga pogosto najdemo v filmih in knjigah. Vendar pa vsi ne vedo, kaj je svetlo leto enako, in nekateri celo mislijo, da je podoben običajnemu letnemu izračunu časa.

Kaj je svetlo leto?

V resnici lahka leta ni začasna enota, kot bi lahko predvidevala, temveč enota dolžine, ki se uporablja v astronomiji. Pod njim razumejo razdaljo, ki jo premaga svetloba v enem letu.

Običajno se uporablja v astronomskih učbenikih ali popularni znanstveni fantastiki, da bi določil dolžine v solarnem sistemu. Za natančnejše matematične izračune ali meritve razdalj v vesolju se kot podlaga vzame še ena enota.

Pojav svetlobnega leta v astronomiji je bil povezan z razvojem zvezdnih znanosti in potrebo po uporabi parametrov, primerljivih z obsegom kozmosa. Koncept je bil uveden že nekaj let po prvem uspešnem merjenju razdalje od Sonca do zvezde 61 Cygnus leta 1838.



  Sprva je bilo svetlo leto razdalja, ki jo je potovala svetloba za eno tropsko leto, to je za čas, ki je enak celotnemu ciklu letnih časov. Vendar pa je od leta 1984 začelo veljati julijsko leto (365,25 dni), zaradi česar so bile meritve bolj natančne.

Kako je določena hitrost svetlobe?

Za izračun svetlobnega leta so morali raziskovalci najprej določiti hitrost svetlobe. Ko astronomi verjamejo, da se razpon žarkov v vesolju dogaja takoj, toda v XVII. Stoletju je tak zaključek začel dvomiti.

Prvi poskusi, da se izračuni izvedejo Galileo Gallilei, ki so se odločili izračunati čas, potreben za svetlobo, ki potuje 8 km. Njegova raziskava ni bila uspešna. James Bradley je leta 1728 uspel izračunati približno vrednost, ki je določila vrednost hitrosti 301 tisoč km / s.

Kakšna je hitrost svetlobe?

Kljub dejstvu, da je Bradley izdelal povsem pravilne izračune, so lahko z uporabo sodobnih laserskih tehnologij določili natančno hitrost le v 20. stoletju. Popolna oprema nam omogoča izračun, popravljen za refrakcijski indeks žarkov, zaradi česar je ta vrednost 299.792.458 kilometrov na sekundo.



  Te številke, astronomi delujejo do danes. V prihodnosti so preprosti izračuni pomagali natančno določiti čas, ko so morali žarki leteti okoli orbine sveta, ne da bi to vplivalo na gravitacijska polja na njih.

Čeprav hitrost svetlobe ni primerljiva z zemeljskimi razdaljami, je njegova uporaba v izračunih posledica dejstva, da so ljudje navajeni razmišljati v "zemeljskih" kategorijah.

Kaj je svetlo leto?

Če upoštevamo, da je svetlobni drugi 299 792 458 metrov, je enostavno izračunati, da čez minuto osvetli 17.987.547.400 metrov. Ti astrofiziki se praviloma uporabljajo za merjenje razdalj v planetnih sistemih.

Če želite študirati nebesna telesa na lestvici vesolja, je veliko bolj priročno vzeti svetlobno leto kot osnovo, ki je enaka 9,460 bilijona kilometrov ali 0,306 parsec. Opazovanje kozmičnih teles je edini primer, ko oseba vidi svoje preteklosti z lastnimi očmi.

Veliko let traja svetloba, ki jo oddaja nekdanja oddaljena zvezda, da bi dosegla Zemljo. Iz tega razloga, ko opazujete vesoljske predmete, jih ne vidite tako, kot so v trenutku, ampak kot v trenutku emisije svetlobe.

Primeri razdalj v svetlobnih letih

Z zmožnostjo izračunavanja hitrosti gibanja žarkov so astronomi lahko izračunali razdaljo v svetlobnih letih mnogim nebesnim telesom. Tako je oddaljenost od našega planeta do lune 1,3 leteče sekunde, Proxima Centauri - 4,2 svetlobna leta, do meglice Andromeda - 2,5 milijona svetlobnih let.



  Razdalja med soncem in središčem naših galaksijskih žarkov poteka približno 26 tisoč svetlobnih let, med soncem in planetom Pluton - v 5 svetlobnih urah.

, ≈ 9,46 · 10 15 metrov.

Natančneje, po definiciji Mednarodne astronomske zveze (MAS) je lahka leta enaka razdalji, ki jo svetloba potuje v vakuumu brez vpliva gravitacijskih polj, za eno julijsko leto (enako po definiciji 365,25 standardnih dni za 86.400 SI ali 31.557 600 sekund) vesolje: IAU in astronomske enote. Ta definicija je priporočljiva za uporabo v popularni znanstveni literaturi. V strokovni literaturi se parsec in več enot (kilogramov in megaparsek) pogosto uporabljajo za izražanje velikih razdalj namesto lahkega leta. .

Prej (do leta 1984) je bilo svetlo leto razdalja, ki jo je potekala svetloba v enem tropskem letu, ki se nanaša na obdobje 1900,0. Nova definicija se razlikuje od starega za okoli 0,002%. Ker se ta daljinska enota ne uporablja za natančne meritve, ni praktične razlike med staro in novo definicijo.

Numerične vrednosti

Lahka leta je enaka:

• 9.460.730.472.580.800 metrov ≈ 9,46 · 10 15 metrov
• 63.241.077 astronomskih enot (a.)

Povezane enote

Naslednje enote se redko uporabljajo, ponavadi samo v priljubljenih publikacijah:

• 1 lahka sekunda = 299 792.458 km (natančno)
• 1 svetlobna minuta = 17.987.547,48 km (natančno)
• 1 svetlobna ura = 1.079.252.848,8 km (natančno)
• 1 svetlobni dan = 25 902 068 371,2 km (natančno)
• 1 svetlobni teden = 181 314 478 598,4 km (natančno)
• 1 svetlobni mesec ≈ 790 milijard kilometrov (približna vrednost zaradi netočne opredelitve meseca)

Razdalja v svetlobnih letih

Lahka leta je primerna za kvalitativno predstavitev razdaljne tehtnice v astronomiji.

Dolžina prostornine oddaljenost Teža Ukrep razsutih proizvodov in živil območja in enote kuharski recepti temperature tlak, seva, Youngov modul za energijo in delovanja Napajanje Čas Linearna hitrost letalo kota Termalna učinkovitost in izkoristek goriva številke enote količine informacij Valuta Dimenzije ženska oblačila in velikost obutve za moške obleke in obutve kotne hitrosti in kotne hitrosti pospešek gostote pospešek specifična prostornina vztrajnostni moment Momen r sila navor specifična toplota zgorevanja (po teži) energije in specifična toplota zgorevanja goriva (volumskih) Gostota Temperaturna razlika termične ekspanzije koeficienta toplotne upornosti toplotno prevodnost Specifična izpostavljenost toplotna energija, moč toplotno sevanje toplote gostoti toka od koeficienta toplotne volumski masi Flow molsko tok Masna gostota toka Molarna koncentracija Masna koncentracija v raztopini Dinamična (absolutna) viskoznost Kinematična Skye prepustnost viskoznost Površinska napetost Paroprepustnost vodne pare, stopnja prenosa občutljivosti nivo nivo pare hrupa mikrofon zvočnega tlaka (SPL) Svetlost Intenzivnost resolucija Osvetlitev računalniška grafika frekvenco in valovno dolžino optično moč v dioptrij in goriščno razdaljo od optične moči dioptrij in povečava leče (x) Električno polnjenje Linearna gostota napolnjenosti Gostota gostote polnilnega plina Električni tok Linearna gostota toka Gostota površinskega toka Električna poljska jakost elektrostatični potencial in napetost Električna upornost Električna upornost Električna prevodnost Posebni električni prevodnosti električna kapacitivnost indukcijski ameriški ravni Wire Gauge v dBm (dBm ali dBm), DBV (DBV) Watts et al. Enote magnetna sila v jakosti magnetnega polja magnetnega pretoka z magnetno indukcija Absorbirana hitrost doziranja radioaktivnosti ionizirajočega sevanja. Radioaktivno propadanje Sevanje. Odmerek izpostavljenosti Sevanje. Absorbirana doza konzole prenos decimalnih podatkov in obdelavo slik Tipografija obseg lesnih enot Izračun molska masa periodnega sistema elementov Mendelejev

1 kilometer [km] = 1,0570008340247E-13 svetlobno leto [sv. mesto]

Izhodišče

Pretvorjena vrednost

meter eksametr petametr terametr gigametr megameters kilometer hectometer decameter decimeter centimeter milimeter mikrometer mikronov nanometrov pikometer femtometr attometr Mpc KPC parsek luč leto astronomska enota Liga navtični lige (Brit.) navtični liga (mednarodna) Liga (obvezno) mile navtičnih milj (Brit.) navtično miljo (mednarodna) miljo (obvezno) milj (ZDA geodetske) miljo (Roman) 1.000 jardov Furlong Furlong (US geodetske) verige veriga (US geodetske) vrvi (angl. vrv) rod rod (US geodetske) Ostriž Paul (angleški pol e) sežnjev, FOP sežnjev (US geodetska) komolec dvorišče ft ft (US geodetske) Link Link (US geodetske) koleno (Brit.), z dobo Finger UI Neill palčni palčni (US geodetske) ječmen zrn (angl. barleycorn ) tisočinka Mikropalec angstromov atomsko enoto dolžina x enota Fermi Arpan spajkanje tipografsko točka twip komolca (švedska) sežnjev (švedska) kalibra santidyuym ken arshin actus (Ap. Rim.) vara de Tarea vara conuquera vara Castellana koleno (grška) dolgo reed reed dokler komolec palm "prst" Planck dolžina klasične elektronov Bohrov polmer p polmer ekvatorialni polmer zemlje polarnem krogu zemlje stran od Zemlje in Sun Sun radij luč nanosekundnim luč mikrosekunde luč milisekundo lahkih drugo luč uro svetlo dnevno svetlobo teden milijard na svetlobnih let razdalje med Zemljo in luno kabla (International) kabla (britanski) kabla (ZDA) NMI (ZDA) svetlobnih minut stojalo enote vodoravna pik črta korak pica palca (ruščina) palčni palčni stopal seženj poševni seženj verst verst mezhevaya

Pretvorniki stopal in palcev na metre in nazaj

stopalo palec

m

Predstavljen članek

Več o dolžini in razdalji.

Splošne informacije

Dolžina je največja dimenzija telesa. V tridimenzionalnem prostoru se dolžina običajno meri vodoravno.

Oddaljenost je vrednost, ki določa, kako daleč sta dve telesi ločeni drug od drugega.

Merjenje razdalje in dolžine

Enote razdalje in dolžine

V sistemu SI se dolžina meri v metrih. Izvedeni vrednosti kot kilometer (1000 m) in centimeter (1/100 m), se tudi široko uporablja v metričnem sistemu. V državah, kjer se metrični sistem ne uporablja, kot so Združene države in Združeno kraljestvo, se uporabljajo enote, kot so palcev, noge in milje.

Razdalja v fiziki in biologiji

V biologiji in fiziki pogosto merijo dolžino, ki je manjša od enega milimetra. V ta namen se sprejme posebna vrednost, mikrometra. En mikrometer je enak 1 × 10-6 metrom. V biologiji mikrometre merijo velikost mikroorganizmov in celic ter v fiziki dolžino infrardečega elektromagnetnega sevanja. Micrometer se imenuje tudi mikron, včasih pa še posebej v angleški jezikovni literaturi, ki ga označuje grška črka μ. Široko se uporabljajo tudi drugi derivati ​​merilnika: nanometri (1 × 10 - 3 metrov), pikometri (1 × 10 - 1 metra), femtometri (1 × 10 - 5 metrov in atometri (1 × 10 metrov).

Oddaljenost v navigaciji

Prevoz uporablja morske milje. Ena navtičnih milj je enaka 1852 metrov. Sprva je bila merjena kot lok v eni minuti vzdolž poldnevnika, to je 1 / (60 × 180) poldnevnika. To je olajšalo izračun zemljepisne širine, saj je 60 navtičnih milj enačilo eno stopinjo zemljepisne širine. Ko se razdalja meri v navtičnih miljah, se hitrost pogosto meri v navtičnih vozlih. Eno navtično vozlišče je enako hitrosti ene navtične milje na uro.

Razdalja v astronomiji

V astronomiji se izmerijo velike razdalje, zato se za lažje izračune uporabljajo posebne vrednosti.

Astronomska enota   (a. e., au) je enako 149.597.870.700 metrov. Vrednost ene astronomske enote je konstanta, to je konstantna vrednost. Menijo, da je Zemlja na razdalji ene astronomske enote od Sonca.

Lahka leta   znaša 10.000.000.000 ali 10.000 kilometrov. To je razdalja, ki jo svetloba potuje v vakuumu v enem julijskem letu. Ta vrednost se pogosteje uporablja v znanstveni literaturi kot v fiziki in astronomiji.

Parsec je približno enaka 30.856.775.814.671.900 metrov ali približno 3,09 × 10 ³ kilometrov. En parssec je razdalja od Sonca do drugega astronomskega predmeta, kot so planet, zvezda, luna ali asteroid, s kotom ene sekunde drugega loka. Ena arcseconda je 1/3600 stopinj ali okoli 4,8481368 mrad v radianih. Parsec se lahko izračuna z uporabo paralakse - učinek vidne spremembe v telesnem položaju, odvisno od točke opazovanja. Pri merjenju položite segment E1A2 (na sliki) z Zemlje (točka E1) na zvezdo ali drug astronomski objekt (točka A2). Šest mesecev kasneje, ko je Sonce na drugi strani Zemlje, se iz novega položaja Zemlje (točka E2) postavlja nov segment E2A1 na nov položaj v prostoru istega astronomskega predmeta (točka A1). V tem primeru se Sonce nahaja na presečišču teh dveh segmentov v točki S. Dolžina vsakega segmenta E1S in E2S je enaka eni enoti. Če segment postavite skozi točko S, pravokotno na E1E2, gre skozi točko preseka segmentov E1A2 in E2A1, I. Razdalja od Sonca do točke I je SI, je en parsek, ko je kot med segmentoma A1I in A2I dve kotni sekundi.

Na sliki:

• A1, A2: navidezni položaj zvezde
• E1, E2: položaj Zemlje
• S: položaj sonca
• I: križišče
• IS = 1 parsec
• ∠P ali ∠XIA2: paralakalni kot
• ∠P = 1 kotna sekunda

Druge enote

Liga   - zastarela enota dolžine, ki je bila prej uporabljena v mnogih državah. Na nekaterih mestih se še vedno uporablja, na primer, na polotoku Yucatan in na podeželskih območjih Mehike. To je razdalja, ki jo oseba potuje čez uro. Navtična liga - tri navtične milje, približno 5,6 km. Lie je enota približno enaka ligi. V angleščini se tako lige in lige imenujejo enake, lige. Lige v literaturi včasih najdemo v naslovih knjig, kot je "20.000 Lige pod morjem" - znameniti roman Jules Verne.

Komolec   - stara vrednost, ki je enaka razdalji od konice srednjega prsta do komolca. Ta vrednost je bila razširjena v starodavnem svetu, srednjem veku in do novega časa.

Dvorec   uporablja v britanskem imperialnem sistemu ukrepov in je enaka 3 metre ali 0,9144 metra. V nekaterih državah, kot je Kanada, kjer je metrični sistem sprejet, se ladjedelnice uporabljajo za merjenje tkanine in dolžine bazenov ter športnih igrišč in igrišč, kot so igrišča za golf in nogomet.

Opredelitev merilnika

Opredelitev merilnika se je večkrat spremenila. Sprva je bil števec opredeljen kot 1/10 000 000 razdalji od severnega tečaja do ekvatorja. Kasneje je bil merilnik enak dolžini standarda platin-iridij. Kasneje je bil merilnik izenačen z valovno dolžino oranžne črte elektromagnetnega spektra atoma pKr kriptona v vakuumu, pomnoženem s 1.650.763,73. Danes je merilnik opredeljen kot prevožena razdalja v vakuumu v 1/299 792 458 sekundah.

Izračuni

V geometriji se razdalja med dvema točkama A in B z koordinatami A (x1, y1) in B (x2, y2) izračuna po formuli:

Izračuni za prenos enot v pretvorniku " Dolžina in razdalja»Izvajajo se z uporabo funkcij unitconversion.org.

Kot veste, so znanstveniki prišli do astronomske enote za merjenje razdalj od Sonca do planetov, pa tudi med planeti. In kaj je svetlo leto?

Najprej je treba opozoriti, da je svetlobno leto tudi merska enota, sprejeta v astronomiji, vendar ne čas (kot se zdi, glede na pomen besede "leto"), ampak razdaljo.

Kaj je svetlo leto?

Ko so znanstveniki lahko izračunali razdalje do bližnjih zvezd, je postalo očitno, da je astronomska enota v zvezdnem svetu neprimerna za uporabo. Recimo, da je razdalja od Sonca do najbližje zvezde približno 4,5 svetlobnih let. To pomeni, da svetloba od našega Sonca do najbližje zvezde (imenovana je, mimogrede, Proxima Centauri) leti 4,5 let! Kako velika je ta razdalja? Nikomur ne bomo motili matematike, opažamo samo, da v drugem delčku svetlobe preletijo več kot 300.000 kilometrov. To pomeni, da če boste poslali svetlobni signal proti Luni, bo ta svetloba vidna tam v manj kot drugi minuti in pol. Svetloba doseže Zemljo od Sonca v 8,5 minutah. In koliko luči luči potem letijo čez leto?

Samo reci: svetlobno leto je približno 10 trilijonov kilometrov   (bilijon je eden z dvanajstimi ničli). Natančneje, 9 460 730 472 581 kilometrov. Če štejemo v astronomskih enotah, bo to približno 67.000. In to je samo za najbližjo zvezdo!

Jasno je, da astronomska enota v svetu zvezd in galaksij ni primerna za merjenje. Lažje je delati v izračunih s svetlobnimi leti.

Uporabnost v svetu zvezd

Na primer, razdalja od Zemlje do najsvetlejše zvezde na nebu Sirius je 8 svetlobnih let. In razdalja od Sonca do Polar Star je približno 600 svetlobnih let. To pomeni, da svetloba od nas dobi tam že 600 let. To bo približno 40 milijonov astronomskih enot. Za primerjavo poudarjamo, da je velikost (premer) naše galaksije - Mlečne ceste okoli 100.000 svetlobnih let. Naš najbližji sosed je spiralna galaksija, imenovana meglica Andromeda, ki je oddaljena 2,52 milijona svetlobnih let od Zemlje. V astronomskih enotah je zelo neprimerno. Toda v vesolju obstajajo predmeti, ki so oddaljeni oddaljeni 15 milijard svetlobnih let. Tako je polmer opazovalnega vesolja 13,77 milijard svetlobnih let, celoten vesolij pa, kot je znano, segel prek vidnega dela. Mimogrede, premer opazovanega vesolja sploh ni dvakrat večji od polmera, kot je mogoče misliti. Stvar je v tem, da sčasoma prostor razširi. Oddaljeni predmeti, ki so se oddajali pred 13,77 milijardi leti, so odleteli od nas. Danes so od nas več kot 46,5 milijard svetlobnih let. Ko smo to podvojili, dobimo 93 milijard svetlobnih let. To je pravi premer opaznega vesolja. Torej, dimenzije dela vesolja, ki ga opazujemo (in ki se tudi imenuje Metagalaxy), nenehno narašča.

Za merjenje takšnih razdalj v kilometrih ali astronomskih enotah ni smisla. Iskreno, svetlobna leta niso ravno primerna tukaj, vendar ljudje še niso prišli do nič boljšega. Številke so tako velike, da jih lahko upravlja samo računalnik.

Opredelitev in bistvo svetlobnega leta

Tako, lahno leto (Sveti) je enota dolžine, ne čas, kar je razdalja, ki jo potuje sončni žark za eno leto, to je za 365 dni. Ta merska enota je zelo primerna za njegovo jasnost, saj vam omogoča, da odgovorite na vprašanje, po kakšnem časovnem obdobju lahko pričakujete odgovor, če pošljete elektromagnetno sporočilo določeni zvezdi. In če je to obdobje predolgo (na primer tisoč let), potem takega dejanja ni smiselno.

22. februarja 2017 je NASA poročala, da je v eni zvezdici TRAPPIST-1 najti 7 eksplanetov. Tri so v razponu od zvezd, v katerih ima planet lahko tekočo vodo in voda je ključni pogoj za življenje. Omenjeno je tudi, da se ta zvezdni sistem nahaja 40 svetlobnih let od Zemlje.

To sporočilo je v medijih povzročilo veliko hrupa, nekateri celo menijo, da je človeštvo na robu gradnje novih naselij z novo zvezdo, vendar to ni tako. Toda 40 svetlobnih let je veliko, to je LOT, preveč kilometrov, to je pošastno ogromna razdalja!

Iz fizike je znana tretja kozmična hitrost - to je hitrost, ki jo mora imeti telo na površju Zemlje, da bi presegli meje sončnega sistema. Vrednost te hitrosti je 16,65 km / s. Redna orbitalna vesoljska plovila se začnejo s hitrostjo 7,9 km / s in se vrtijo okoli Zemlje. Načeloma je hitrost 16-20 km / s zelo dostopna za sodobne zemeljske tehnologije, vendar ne več!

Človeštvo se še ni naučilo, kako pospešiti vesoljsko plovilo hitreje od 20 km / s.

Izračunajmo, koliko let bo vesoljska ladja letela s hitrostjo 20 km / s, da bi premagali 40 svetlobnih let in dosegli zvezdico TRAPPIST-1.
  Eno svetlobno leto je razdalja, ki jo svetlobni snop potuje v vakuumu, hitrost svetlobe pa je približno 300 tisoč km / s.

Vesoljska ladja, ki jo človeške roke plovejo s hitrostjo 20 km / s, to je 15 tisočkrat počasneje od hitrosti svetlobe. 40 svetlobnih let bo takšna ladja premagala v času, enakem 40 * 15000 = 600000 let!

Zemlja ladje (s sodobno raven tehnologije) bo dosegla TRAPPIST-1 zvezdo v približno 600 tisoč let! Razumni človek na Zemlji (po mnenju znanstvenikov) obstaja samo 35-40 tisoč let, in tu že kar 600 tisoč let!

V bližnji prihodnosti tehnologija ne bo dovolila, da bi oseba dosegla zvezdico TRAPPIST-1. Tudi obetavni motorji (ionske, fotonske, vesoljske jadrnice itd.), Ki niso v zemeljski realnosti, lahko ocenijo, da pospešijo ladjo s hitrostjo 10.000 km / s, kar pomeni, da se bo čas leta v sistem TRAPPIST-1 zmanjšal na 120 let . To je že bolj ali manj sprejemljiv čas za letenje z uporabo anabiosis ali za več generacij priseljencev, danes pa so vsi ti motorji fantastični.

Tudi najbližje zvezde so še predaleč od ljudi, predaleč, da ne omenjamo zvezd naše galaksije ali drugih galaksij.

Premer naše galaksije v Milky Wayu je približno 100 tisoč svetlobnih let, torej od konca do konca, da bo moderna zemeljska ladja 1,5 milijarde let! Znanost kaže, da je naša Zemlja stara 4,5 milijarde let, večcelično življenje pa je staro okoli 2 milijardi let. Razdalja do najbližje galaksije - meglica Andromeda - 2,5 milijona svetlobnih let od Zemlje - kakšna pošastna razdalja!

Kot lahko vidite, od vseh živih ljudi, nihče ni nikoli stopil na planet Zemlja iz druge zvezde.