Ulaz1 svjetlosna godina je koliko astronomskih jedinica. Svjetlosna godina i kosmičke skale
Istražujući vlastitu planetu, tokom stotina godina, ljudi su izmišljali sve više i više novih sistema za mjerenje segmenata udaljenosti. Kao rezultat toga, odlučeno je da se jedan metar smatra univerzalnom jedinicom dužine, a duga udaljenost mjeri u kilometrima.
Ali dolazak dvadesetog veka pred čovečanstvo je stavio novi problem. Ljudi su počeli pažljivo proučavati svemir - i pokazalo se da je prostranstvo Univerzuma toliko ogromno da kilometri ovdje jednostavno nisu prikladni. U konvencionalnim jedinicama još uvijek možete izraziti udaljenost od Zemlje do Mjeseca ili od Zemlje do Marsa. Ali ako pokušate odrediti koliko kilometara je najbliža zvijezda od naše planete, broj "prerasta" sa nezamislivim brojem decimalnih mjesta.
Čemu je jednaka 1 svjetlosna godina?
Postalo je očigledno da je potrebna nova mjerna jedinica za istraživanje prostora svemira - i svjetlosna godina je postala to. U jednoj sekundi, svjetlost pređe 300.000 kilometara. Svjetlosna godina - ovo je razdaljina koju će svjetlost preći za tačno godinu dana - a prevedeno u poznatiji brojevni sistem, ova udaljenost je jednaka 9.460.730.472.580,8 kilometara. Jasno je da je korištenje lakonske "jedne svjetlosne godine" mnogo zgodnije nego korištenje ove ogromne brojke u proračunima svaki put.
Od svih zvijezda, Proxima Centauri nam je najbliža - udaljena je “samo” 4,22 svjetlosne godine. Naravno, u smislu kilometara, brojka će biti nezamislivo ogromna. Međutim, sve se zna u poređenju - ako uzmemo u obzir da je najbliža galaksija Andromeda daleko od mliječni put nevjerovatnih 2,5 miliona svjetlosnih godina od nas, gore pomenuta zvijezda zapravo počinje izgledati kao vrlo bliska susjeda.
Inače, korištenje svjetlosnih godina pomaže naučnicima da shvate u kojim kutovima Univerzuma ima smisla tražiti inteligentni život, a gdje je slanje radio signala potpuno beskorisno. Uostalom, brzina radio signala je slična brzini svjetlosti - shodno tome, pozdrav upućen udaljenoj galaksiji stići će na odredište tek nakon miliona godina. Razumnije je očekivati odgovor od bližih "komšija" - objekata čiji će signali hipotetičkog odgovora stići do zemaljskih uređaja barem tokom života osobe.
1 svjetlosna godina je koliko zemaljskih godina?
Postoji široko rasprostranjena zabluda da je svjetlosna godina jedinica vremena. U stvari, to nije istina. Pojam nema nikakve veze sa zemaljskim godinama, ni na koji način ne korelira s njima i odnosi se isključivo na udaljenost koju svjetlost pređe u jednoj zemaljskoj godini.
Upravo se ova definicija preporučuje za upotrebu u naučno-popularnoj literaturi. U stručnoj literaturi za izražavanje velikih udaljenosti obično se umjesto svjetlosnih godina koriste parseci i višekratnici jedinica (kilo- i megaparseci).
Ranije (prije 1984.), svjetlosna godina je bila udaljenost koju svjetlost pređe u jednoj tropskoj godini, pripisana epohi 1900.0. Nova definicija razlikuje se od stare za oko 0,002%. Budući da se ova jedinica udaljenosti ne koristi za visoko precizna mjerenja, ne postoji praktična razlika između stare i nove definicije.
Numeričke vrijednosti
Svjetlosna godina je jednaka:
- 9,460,730,472,580,800 metara (približno 9,5 petametara)
Povezane jedinice
Sljedeće jedinice se koriste prilično rijetko, obično samo u popularnim publikacijama:
- 1 svjetlosna sekunda = 299,792,458 km (tačno)
- 1 svjetlosna minuta ≈ 18 miliona km
- 1 svjetlosni sat ≈ 1079 miliona km
- 1 svjetlosni dan ≈ 26 milijardi km
- 1 svjetlosna sedmica ≈ 181 milijarda km
- 1 svjetlosni mjesec ≈ 790 milijardi km
Udaljenost u svjetlosnim godinama
Svjetlosna godina je pogodna za kvalitativno predstavljanje skala udaljenosti u astronomiji.
| Scale | Vrijednost (St. godine) | Opis |
|---|---|---|
| Sekunde | 4 10 −8 | Prosječna udaljenost do Mjeseca je otprilike 380.000 km. To znači da će snopu svjetlosti koji se emituje sa površine Zemlje trebati oko 1,3 sekunde da stigne do površine Mjeseca. |
| minuta | 1,6·10−5 | Jedna astronomska jedinica jednaka je otprilike 150 miliona kilometara. Dakle, svjetlost putuje od Sunca do Zemlje za otprilike 500 sekundi (8 minuta 20 sekundi). |
| Gledaj | 0,0006 | Prosječna udaljenost od Sunca do Plutona je otprilike 5 svjetlosnih sati. |
| 0,0016 | Uređaji serije Pioneer i Voyager lete dalje Solarni sistem, za oko 30 godina od lansiranja, pomaknuli su se na udaljenost od oko stotinu astronomskih jedinica od Sunca, a njihovo vrijeme odgovora na zahtjeve sa Zemlje je otprilike 14 sati. | |
| Godina | 1,6 | Unutrašnja ivica hipotetičkog Oortovog oblaka nalazi se na 50.000 AJ. e. od Sunca, a spoljašnji - 100.000 a. e. Biće potrebno oko godinu i po da svetlost pređe udaljenost od Sunca do spoljne ivice oblaka. |
| 2,0 | Maksimalni radijus područja gravitacionog uticaja Sunca (“Brdske sfere”) je približno 125.000 AJ. e. | |
| 4,22 | Nama najbliža zvijezda (ne računajući Sunce), Proxima Centauri, nalazi se na udaljenosti od 4,22 svjetlosne godine. godine . | |
| Milenijum | 26 000 | Centar naše galaksije udaljen je otprilike 26.000 svjetlosnih godina od Sunca. |
| 100 000 | Prečnik diska naše galaksije je 100.000 svetlosnih godina. | |
| Milioni godina | 2,5 10 6 | Nama najbliža spiralna galaksija, M31, poznata galaksija Andromeda, udaljena je 2,5 miliona svjetlosnih godina. |
| 3,14 10 6 | Galaksija Triangulum (M33) nalazi se na udaljenosti od 3,14 miliona svjetlosnih godina i najudaljeniji je stacionarni objekat vidljiv golim okom. | |
| 5,9 10 7 | Najbliže jato galaksija, jato Djevica, udaljeno je 59 miliona svjetlosnih godina. | |
| 1,5 10 8 - 2,5 10 8 | Gravitaciona anomalija “Veliki atraktor” nalazi se na udaljenosti od 150-250 miliona svjetlosnih godina od nas. | |
| Milijarde godina | 1,2 10 9 | Veliki zid Sloan je jedna od najvećih formacija u svemiru, njegove dimenzije su oko 350 Mpc. Biće potrebno oko milijardu godina da svetlost putuje od kraja do kraja. |
| 1,4 10 10 | Veličina uzročno povezane regije Univerzuma. Izračunato od starosti Univerzuma i maksimalna brzina prijenos informacija - brzina svjetlosti. | |
| 4,57 10 10 | Prateća udaljenost od Zemlje do ruba vidljivog Univerzuma u bilo kojem smjeru; prateći radijus opservabilnog Univerzuma (u okviru standardnog kosmološkog modela Lambda-CDM). |
Galaktičke skale udaljenosti
- Astronomska jedinica sa dobrom preciznošću je jednaka 500 svetlosnih sekundi, odnosno svetlost od Sunca stiže do Zemlje za oko 500 sekundi.
vidi takođe
Linkovi
- Internacionalna Organizacija za Standardizaciju. 9.2 Mjerne jedinice
Bilješke
Wikimedia fondacija. 2010.
Pogledajte šta je "Svjetlosna godina" u drugim rječnicima:
Vansistemska jedinica dužine koja se koristi u astronomiji; 1 S.g. je jednako udaljenosti koju svjetlost prijeđe za 1 godinu. 1 S. g. = 0,3068 parsec = 9,4605 1015 m. Fizički enciklopedijski rječnik. M.: Sovjetska enciklopedija. Glavni urednik A. M. Prokhorov ... ... Fizička enciklopedija
SVJETLOSNA GODINA, jedinica mjerenja astronomske udaljenosti jednaka udaljenosti kojom svjetlost putuje vanjski prostor ili u VAKUUMU tokom jedne tropske godine. Jedna svjetlosna godina je jednaka 9,46071012 km... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik
SVJETLOSNA GODINA, jedinica za dužinu koja se koristi u astronomiji: put koji svjetlost pređe za 1 godinu, tj. 9.466?1012 km. Udaljenost do najbliže zvijezde (Proxima Centauri) je otprilike 4,3 svjetlosne godine. Najudaljenije zvezde u galaksiji nalaze se na ... ... Moderna enciklopedija
Jedinica za međuzvjezdane udaljenosti; put koji svetlost pređe za godinu dana, tj. 9,46?1012 km... Veliki enciklopedijski rječnik
Svjetlosna godina- SVJETLOSNA GODINA, jedinica za dužinu koja se koristi u astronomiji: put koji svjetlost pređe za 1 godinu, tj. 9.466´1012 km. Udaljenost do najbliže zvijezde (Proxima Centauri) je otprilike 4,3 svjetlosne godine. Najudaljenije zvezde u galaksiji nalaze se na ... ... Ilustrovani enciklopedijski rječnik
Vansistemska jedinica dužine koja se koristi u astronomiji. 1 svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost prijeđe za 1 godinu. 1 svjetlosna godina je jednaka 9,4605E+12 km = 0,307 kom... Astronomski rječnik
Jedinica za međuzvjezdane udaljenosti; put koji svjetlost pređe za godinu dana, odnosno 9,46·1012 km. * * * SVJETLOSNA GODINA SVJETLOSNA GODINA, jedinica za međuzvjezdanu udaljenost; put koji svjetlost pređe za godinu dana, odnosno 9,46×1012 km... enciklopedijski rječnik
Svjetlosna godina- jedinica za rastojanje jednaka putu koji pređe svetlost u jednoj godini. Svjetlosna godina je jednaka 0,3 parseka... Koncepti savremene prirodne nauke. Pojmovnik osnovnih pojmova
Znate li zašto astronomi ne koriste svjetlosne godine za izračunavanje udaljenosti do udaljenih objekata u svemiru?
Svjetlosna godina je nesistemska jedinica mjerenja udaljenosti u svemiru. Široko se koristi u popularnim knjigama i udžbenicima iz astronomije. Međutim, u profesionalnoj astrofizici ova se brojka koristi izuzetno rijetko i često se koristi za određivanje udaljenosti do obližnjih objekata u svemiru. Razlog za to je jednostavan: ako odredite udaljenost u svjetlosnim godinama do udaljenih objekata u svemiru, broj će se pokazati toliko ogromnim da će ga biti nepraktično i nezgodno koristiti za fizičke i matematičke proračune. Stoga se umjesto svjetlosne godine u profesionalnoj astronomiji koristi mjerna jedinica, koja je mnogo pogodnija za rad pri izvođenju složenih matematičkih proračuna.
Definicija pojma
Definiciju pojma "svjetlosna godina" možemo pronaći u bilo kojem udžbeniku astronomije. Svjetlosna godina je udaljenost koju zraka svjetlosti prijeđe u jednoj Zemljinoj godini. Takva definicija može zadovoljiti amatera, ali kosmolog će je smatrati nepotpunom. On će primijetiti da svjetlosna godina nije samo razdaljina koju svjetlost prijeđe za godinu dana, već i udaljenost koju zraka svjetlosti prijeđe u vakuumu za 365,25 zemaljskih dana, a da na njega ne utiču magnetna polja.
Svjetlosna godina je jednaka 9,46 triliona kilometara. To je upravo udaljenost koju zrak svjetlosti prijeđe za godinu dana. Ali kako su astronomi postigli tako precizno određivanje putanje zraka? O tome ćemo pričati u nastavku.
Kako je određena brzina svjetlosti?
U davna vremena vjerovalo se da svjetlost putuje Univerzumom trenutno. Međutim, počevši od sedamnaestog vijeka, naučnici su počeli sumnjati u to. Galileo je prvi posumnjao u gore predloženu izjavu. On je bio taj koji je pokušao odrediti vrijeme koje je potrebno zraku svjetlosti da pređe udaljenost od 8 km. Ali zbog činjenice da je takva udaljenost bila zanemarivo mala za takvu količinu kao što je brzina svjetlosti, eksperiment je završio neuspjehom.
Prvi veliki pomak u ovom pitanju bilo je zapažanje poznatog danskog astronoma Olafa Roemera. Godine 1676. uočio je razliku u vremenu pomračenja u zavisnosti od približavanja i udaljenosti Zemlje od njih u svemiru. Roemer je uspješno povezao ovo zapažanje s činjenicom da što se Zemlja dalje udaljava, to je duže potrebno svjetlosti koja se odbija od njih da pređe udaljenost do naše planete.
Suština ovu činjenicu Roemer ga je precizno uhvatio, ali nikada nije mogao izračunati pouzdanu vrijednost za brzinu svjetlosti. Njegovi proračuni su bili netačni jer u sedamnaestom veku nije mogao imati tačne podatke o udaljenosti od Zemlje do drugih planeta Sunčevog sistema. Ovi podaci su utvrđeni nešto kasnije.
Dalji napredak u istraživanju i definiciji svjetlosne godine
Godine 1728. engleski astronom James Bradley, koji je otkrio efekat aberacije u zvijezdama, bio je prvi koji je izračunao približnu brzinu svjetlosti. Odredio je njegovu vrijednost na 301 hiljadu km/s. Ali ova vrijednost je bila netačna. Naprednije metode za izračunavanje brzine svjetlosti proizvedene su bez obzira na kosmička tijela - na Zemlji.
Posmatranja brzine svjetlosti u vakuumu pomoću rotirajućeg točka i ogledala izvršili su A. Fizeau i L. Foucault. Uz njihovu pomoć, fizičari su uspjeli da se približe stvarnoj vrijednosti ove količine.
Tačna brzina svjetlosti
Naučnici su uspeli da odrede tačnu brzinu svetlosti tek u prošlom veku. Na osnovu Maksvelove teorije elektromagnetizma, koristeći modernu lasersku tehnologiju i proračune korigovane za indeks prelamanja zračnog toka u vazduhu, naučnici su uspeli da izračunaju tačnu brzinu svetlosti od 299.792.458 km/s. Astronomi još uvijek koriste ovu količinu. Dalje određivanje dnevnog vremena, mjeseca i godine već je bilo pitanje tehnologije. Jednostavnim proračunima, naučnici su došli do brojke od 9,46 triliona kilometara – tačno koliko bi trebalo snopu svjetlosti da pređe dužinu Zemljine orbite.
NASA je to izvijestila 22. februara 2017 single star TRAPPIST-1 je pronašao 7 egzoplaneta. Tri od njih su u rasponu udaljenosti od zvijezde u kojoj planeta može imati tečnu vodu, a voda je ključni uslov za život. Takođe se navodi da se ovaj zvjezdani sistem nalazi na udaljenosti od 40 svjetlosnih godina od Zemlje.
Ova poruka izazvala je veliku buku u medijima, neki su čak mislili da je čovječanstvo na korak od izgradnje novih naselja u blizini nove zvijezde, ali to nije tako. Ali 40 svjetlosnih godina je puno, to je PUNO, previše je kilometara, odnosno, to je monstruozno kolosalna udaljenost!
Iz kursa fizike poznata je treća brzina bijega - to je brzina koju tijelo mora imati na površini Zemlje da bi izašlo izvan Sunčevog sistema. Vrijednost ove brzine je 16,65 km/sec. Konvencionalne orbitalne letjelice polijeću brzinom od 7,9 km/s i kruže oko Zemlje. U principu, brzina od 16-20 km/sec sasvim je dostupna modernim zemaljskim tehnologijama, ali ne više!
Čovječanstvo još nije naučilo da ubrzava svemirske brodove brže od 20 km/s.
Izračunajmo koliko će godina biti potrebno zvjezdanom brodu koji leti brzinom od 20 km/s da pređe 40 svjetlosnih godina i stigne do zvijezde TRAPPIST-1.
Jedna svjetlosna godina je udaljenost koju snop svjetlosti pređe u vakuumu, a brzina svjetlosti je približno 300 hiljada km/sec.
Svemirski brod, napravljen ljudskom rukom, leti brzinom od 20 km/sec, odnosno 15.000 puta sporije od brzine svjetlosti. Takav brod će preći 40 svjetlosnih godina u vremenu koje je jednako 40*15000=600000 godina!
Zemljani brod (na trenutnom nivou tehnologije) stići će do zvijezde TRAPPIST-1 za oko 600 hiljada godina! Homo sapiens postoji na Zemlji (prema naučnicima) tek 35-40 hiljada godina, a kod nas čak 600 hiljada godina!
U bliskoj budućnosti, tehnologija neće dozvoliti ljudima da stignu do zvijezde TRAPPIST-1. Čak i obećavajući motori (jonski, fotonski, kosmička jedra, itd.), koji ne postoje u zemaljskoj stvarnosti, procjenjuje se da će moći ubrzati brod do brzine od 10.000 km/sec, što znači da je vrijeme leta do TRAPPIST-a -1 sistem će biti smanjen na 120 godina. Ovo je već manje-više prihvatljivo vrijeme za let pomoću suspendirane animacije ili za nekoliko generacija imigranata, ali danas su svi ovi motori fantastični.
Čak su i najbliže zvijezde još uvijek predaleko od ljudi, predaleko, a da ne spominjemo zvijezde naše Galaksije ili druge galaksije.
Prečnik naše galaksije Mliječni put je otprilike 100 hiljada svjetlosnih godina, odnosno, putovanje od kraja do kraja za moderni zemaljski brod će biti 1,5 milijardi godina! Nauka sugerira da je naša Zemlja stara 4,5 milijardi godina, a višećelijski život otprilike 2 milijarde godina. Udaljenost do nama najbliže galaksije - magline Andromeda - 2,5 miliona svjetlosnih godina od Zemlje - kakve monstruozne udaljenosti!
Kao što vidite, od svih živih ljudi, niko nikada neće kročiti na zemlju planete blizu druge zvijezde.
Podijelite naše članke!
Svjetlosna godina
Tokom istraživanja svoje planete, ljudima su bile potrebne različite mjere za mjerenje udaljenosti i segmenata. U početku su mjere dužine bile neprecizne jer različite nacije postojali su sopstveni načini merenja. Tek 1791. godine naučnici iz Francuske uveli su mjeru koja se i danas koristi - metar (od grčkog - "mjera").
Ali početkom dvadesetog veka ljudi su počeli da skreću pažnju na istraživanje svemira. A činjenica da Univerzum ima nevjerovatne udaljenosti, već postojeći metrički sistem se pokazao neprikladnim za mjerenje tako velikih udaljenosti. Moguće je izmjeriti u kilometrima udaljenost od naše planete do Mjeseca ili do Marsa, ali ako mjerite udaljenosti do drugih planeta, pa čak i zvijezda, broj će sadržavati nevjerovatan broj nula.
A onda su naučnici odlučili da uvedu termin “ svjetlosne godine».
Koliko je to svjetlosnih godina?
U samo jednoj sekundi, fotoni svjetlosti pređu put od 300 hiljada km. Svjetlosna godina je broj kilometara koje svjetlost prijeđe za 12 mjeseci. U kilometrima to će biti - 9.460.730.472.580,8 kilometara ≈ 9,46 1015.
Naravno, korištenje izraza "svjetlosne godine" je praktičnije nego korištenje ogromnih kilometara. Ali, naravno, postoje približne vrijednosti:
1 svjetlosna sekunda ≈ 300 hiljada kilometara.
1 svjetlosna minuta ≈ 18 miliona kilometara.
1 svjetlosni sat ≈ 1.080.000.000 kilometara.
1 svjetlosni dan ≈ 26.000.000.000 kilometara.
1 svjetlosna sedmica ≈ 181.000.000.000 kilometara.
1 svjetlosni mjesec ≈ 790.000.000.000 kilometara.
Koliko?
Pretpostavljamo da svemirski brod leti trećom brzinom bijega (oko 16,8 kilometara u sekundi), onda će za 18 hiljada godina brod letjeti jednu svjetlosnu godinu. A brod će proletjeti kroz našu galaksiju Mliječni put, čija je prečnik oko sto hiljada svjetlosnih godina, za skoro 2 milijarde godina!
Najbliža zvijezda Suncu je Proxima Centauri. Nalazi se na udaljenosti od oko četiri svjetlosne godine. Ako ga izračunate u kilometrima, ispada da je brojka vrlo velika.
Ali ako uporedimo udaljenost od Proksime Centauri do najbliže galaksije, magline Andromeda, ispada da je zvijezda vrlo blizu, budući da se Andromeda nalazi na dva i po miliona svjetlosnih godina od Mliječnog puta. Svemirska letjelica će tamo moći stići za 35 milijardi godina.
Za šta su još korisne svjetlosne godine?
Korištenje svjetlosnih godina pomaže nam da shvatimo gdje u svemiru možemo pokušati pronaći inteligentne civilizacije. Na ovaj način naučnici određuju gdje ima smisla slati radio signale, a gdje ne.
Kako to funkcionira: brzina svjetlosti jednaka je brzini radio signala, a ispostavilo se da je slanje poruka tamo gdje će stići za hiljade, ili čak milijarde godina, potpuno beskorisno. Ima smisla tražiti "komšije" putem poslanog signala koji će trajati barem jedan ljudski život.