Что измеряется в световых годах


Световой год – это единица измерения расстояния, принятая в астрономии. Расстояния в космосе тяжело мерить в привычных нам метрах и километрах, ведь они, по Земным меркам, огромны. Если говорить подробнее, то световой год – это то расстояние, которое проходит солнечный луч за целый год (365 дней). А как мы знаем, скорость света составляет 300 000 километров в секунду, значит световой год равен 9 460 800 000 000 км, это почти 10 триллионов километров.

Шаттл NASA идет на стыковку с МКС

Кажется, что так измерять расстояние до звезд или планет не очень удобно, но на самом деле, такое измерение наглядно показывает, например, к каким звездам можно послать радиосигнал, чтобы получить ответ за короткий срок, а не за несколько сотен лет.

Давайте рассмотрим конкретный пример, если космический корабль или беспилотный аппарат из нашей Солнечной системы полетит в ближайшую к нам звездную систему Альфа Центавра, то это расстояние (4,3 световых года), двигаясь со скоростью 61 000 км в час (максимальная скорость космического аппарата Вояджер-1), он преодолеет только через 78 тысяч лет. Пока что человечество не изобрело сверхскоростных аппаратов, с помощью которых мы сможем путешествовать за пределы солнечной системы, и не тратить на это сотни лет, но технологии не стоят на месте.


Космический аппарат Вояджер 1

И еще один пример. Звезда Бетельгейзе, которая находится в созвездии Ориона по оценкам ученых должна взорваться в течении ближайшего миллиона лет. Звезда практически израсходовала свой топливный запас, на данный момент она сжимается, и температура повышается, это приводит к плавлению гелия в углерод и кислород, что в итоге приведет к взрыву. Бетельгейзе расположена в 495-640 световых лет от нас, то есть если взрыв звезды происходил бы прямо сейчас, то люди на планете Земля увидят этот взрыв в небе только через 500-600 лет.

Помимо светового года астрономами используется так же величина – парсек. Один парсек равен 3, 26 световым годам. Также используют килопарсек – 1000 парсеков и мегапарсек, который равен 1 миллиону парсеков.

Источник: kidwelcome.ru

Как давно определили скорость света


Еще в XVII веке ученые пытались определить скорость света. Ранее астрономы предполагали, что лучи разносятся в пространстве мгновенно. В этом усомнился Галилео Галилей. Он поставил целью вычислить время прохождения лучом света определенного расстояния, равного восьми километрам. Но его опыты были неудачны. Исследования датского ученого О. Рёмера тоже не увенчались успехом. Он заметил временную разницу в затмениях спутников других планет в зависимости от положения Земли. Когда она находится дальше от другого космического объекта, то лучам света необходимо больше времени для достижения земной поверхности. Вычислить их скорость у него не получилось.

Впервые примерно подсчитать скорость света удалось англичанину Джеймсу Брэдли в XVIII веке. Этот астроном установил ее значение в 301 000 км/с. В прошлом столетии, используя теорию электромагнетизма Максвелла, ученые смогли точно вычислить значение скорости луча. Исследования проводились при использовании новейших лазерных технологий, учитывая коэффициенты их преломления. Рассчитанная скорость света оказалась равной 299 792 километров 458 метров в секунду. Это помогло определить удобную единицу измерения космического пространства.

Скорость света

Чему равен 1 световой год в километрах


Для расчета взяли за основу 365 суток. Если вычислить суточную величину в секундах, то получится 86 400 секунд. А во всех указанных сутках их число составит 31 557 600.

Мы посчитали, какое расстояние проходит луч света за секунду. Умножив эту величину на 31 557 600, получим чуть более 9,4 триллиона. Это световой год, измеренный в километрах. Именно это расстояние пройдет световой луч за 365 суток в вакууме. Такой путь он проделает, облетая земную орбиту без воздействия полей гравитации.

Примеры некоторых расстояний, рассчитанных подобным образом

  • Расстояние от Земли до Луны луч света преодолевает за 1 минуту 3 секунды;
  • В 100 000 таких лет можно определить диаметр нашего галактического диска;
  • Расстояние в световых часах от Солнца до Плутона равно 5,25 часа;
  • Галактику Андромеду луч с земли достигнет через 2 500 000 световых лет, а звезду Проксима Центавра всего за 4;
  • Солнечный свет доходит до нашей планеты за 8,20 минуты;
  • На расстоянии 26 тыс. световых лет расположен от Солнца Центр нашей Галактики;
  • Скопление Девы расположено на расстоянии 58 000 тысяч подобных лет от нашей планеты;
  • Десятками миллионов таких лет измеряются скопления галактик по диаметру;
  • Максимальное измеренное расстояние от Земли до края видимой Вселенной составило 45 млрд световых лет.

Скорость света в космосе

Чем он так важен


Рассчитанная скорость света дала возможность астрономам определить расстояние между планетами, звездами, галактиками. Стало очевидно, что свет, испускаемый звездой, не достигает Земли молниеносно. Наблюдая на небе космические объекты, мы видим прошлое. Взрыв далекой планеты, случившийся сотни лет назад, ученые зафиксируют лишь сегодня.

В пределах нашей Вселенной применение расчетов в этой единице измерения удобно. Реже используются часы, недели или месяцы. При определении расстояния к дальним космическим объектам, полученная величина будет огромна. Пользоваться подобными значениями при математических подсчетах становятся затруднительно и непрактично. Ученые это учли, и для астрономических вычислений больших расстояний используют другую единицу измерения – парсек. Для сложных математических расчетов он более приемлем. Световой год равняется одной трети парсека.

Соотношение световых и земных лет

В своей жизни мы часто измеряем расстояние: до работы, ближайшего магазина, другого города. Мы сравниваем разные величины друг с другом. Это помогает оценить разницу. Понятия световых и земных лет многим кажутся похожими, если не одинаковыми. Возникает желание их сопоставить. Тут необходимо сначала выбрать, что подразумевать под земным годом. Можно определить его как расстояние, пройденное нашей планетой за 365 суток. При этих параметрах один световой подобный период станет равен 63 тысячам земных лет.


Если же земной исчислять в сутках, то он будет считаться единицей измерения времени. А световым обозначают расстояние. И сравнение подобных величин бессмысленно. В этом случае нет ответа на вопрос.

Источник: LivePosts.ru

По телевидению или в интернете мы часто слышим и видим фразу, что такой-то космический объект расположен в нескольких сотнях световых лет от Земли. Дело в том, что очень сложно измерять космические расстояния в метрах и километрах. Именно поэтому ученые и астрономы используют другие единицы измерения. Одна из этих величин носит название "световой год".

Что же такое "световой год"?

Пусть само название не вводит вас в заблуждение, ведь это не единица времени, как день или год в нашем понимании. Световой год — это единица длинны. В астрономии под ней подразумевают расстояние, которое свет преодолел за один земной год.


Обычно, "световые года" используют в фантастических фильмах или в астрономических учебниках для определения расстояния в пределах Солнечной системы. Для определения расстояния между космическими объектами во всей Вселенной используется другая единица измерения — парсек.

Само определение и фраза "светового года" появилось в 1838 году, после успешного расчета расстояния от Солнца до звезды 61 Лебедя. Ввод этой измерительной величины был связан с необходимостью использовать значения, подходившие под космические масштабы.

Изначально, для определения светового года взяли тропический год, то есть полную смену сезонов на Земле. Но измерения были крайне не точными и в 1984 году за основу взяли юлианский год, равный 365 дням.

Иллюстрация с сайта Роскосмоса

Как определить скорость света?

Логично предположить, что для расчета светового года необходимо знать скорость света. Астрономы полагали, что движение лучей света в космосе происходит мгновенно, но в 17 веке эта теория была поставлен под вопрос.


Галилео Галлилей первым в мире попытался вычислить скорость света. Но его исследования, к сожалению, не были успешны. Но в 1728 году английский астроном Джеймс Брэдли сумел рассчитать примерную величину. Он определил, что скорость света равна 301 000 км/c.

Но это были лишь примерные цифры. Более точный результат удалось получить только в 20 веке с помощью современных технологий и лазеров. С поправкой на коэффициент преломления лучей величина составила 299 792,458 км/c. Данные цифры астрономы используют и по сей день.

Чему же равен световой год?

Световая секунда равняется 299 792 458 метров, следовательно, за минуту свет преодолевает 17 987 547 480 метров. Как правило, эти цифры астрономы применяют для измерения расстояний внутри нашей Солнечной системы.

Для изучения же космических объектов в масштабах Вселенной за основу берут световой год, который равен 9,460 триллионов километров, что в свою очередь равно 0,306 парсек.


К примеру, что бы свет от Полярной звезды долетел до Земли необходимо 434 года. Именно поэтому, когда мы наблюдаем за различными небесными телами, мы видим их не такими, какими они являются в данный момент времени. Мы видим их такими, какими они были.

Фотография взята с сайта wikipedia.org. Автор: Milky_Way_2005.jpg: R. Hurtderivative work: antropia (talk)

Источник: zen.yandex.ru

Световой год – это сколько?

Многие путают земной год и световой год. Первым измеряется время – за год, или за 365 дней, Земля делает ровно один оборот по орбите вокруг Солнца. Так что это понятие не имеет никакого отношения к измерению расстояний.

Световой год – единица измерения расстояний, равная 9 460 730 472 580 800 метров. Это расстояние, которое преодолевает луч света за один земной год.

Так как скорость света в вакууме постоянна и точно известна, то она прекрасно подходит для измерения больших расстояний. Есть еще другие меры:

  • 1 световая секунда – 299792.458 км.
  • 1 световая минута – 17 987 547.48 км.
  • 1 световой час — 1 079 252 848.8 км.
  • 1 световые сутки – 25 902 068 371.2 км.
  • 1 световая неделя — 181 314 478 598,4 км
  • 1 световой месяц – примерно 790 млрд км, т.к. точного значения длительности месяца нет.

Эти меры равны расстоянию, которое преодолевает свет со скоростью около 300 000 км/с за указанный срок – секунду, минуту и т.д.

Так, Луна удалена от Земли на 1.3 световых секунды – столько надо лучу света, чтобы достигнуть её от Земли. От Земли до Солнца расстояние составляет 8 минут и 20 световых секунд. Аппараты «Вояджер», покинувшие Солнечную систему, удалились на 14 световых часов.

Световой год

Зачем использовать световые годы?

Если бы астрономы измеряли расстояния до других звёзд, туманностей и галактик в километрах, это были бы просто невероятные величины с огромным количеством нулей. Для планет Солнечной системы, где расстояния измеряются «всего» миллионами и миллиардами километров, это еще бы подошло, но для межзвёздных расстояний километры слишком малая величина. Это как если бы мы для расстояний между городами использовали миллиметры.


Световой год – гораздо большая величина, просто огромная. Но и так, например, до ближайшей к нам звезды расстояние составляет более 4 световых лет, до некоторых – сотни и тысячи. Например, до Туманности Ориона 1300 световых лет, а до центра Галактики – 26 000 световых лет. Поперечник нашей Галактики равен 100 000 световых лет. В километрах расстояние до Туманности Ориона выглядело бы так – 12 651 000 000 000 000 км. Световые годы —  вполне удобная система измерений.

Но, опять же, это хорошо для внутригалактических расстояний, которые хоть и колоссальны, но всё-таки невелики по сравнению с межгалактическими. Так, до близкой к нам галактики Андромеды расстояние составляет 2.5 миллиона световых лет, а дальше – еще больше, счёт идёт на миллиарды.

С другой стороны, понятие «световой год» позволяет нам заглянуть в прошлое. Так, наблюдая галактику Андромеды, отстоящую от нас на 2.5 миллиона световых лет, мы видим её такой, какой она была 2.5 миллиона лет назад, а не в данный момент. Ведь нас только что достиг свет этой галактики, который она испустила 2.5 миллиона лет назад. Звезда, отстоящая от нас на 1000 световых лет, может взорваться прямо сейчас, но свет от взрыва достигнет Земли только через 1000 лет. Целое тысячелетие мы будем видеть звезду, как будто она еще существует.

Но мы не можем заглянуть дальше, чем на 13.8 миллиардов световых лет. Это возраст Вселенной, и объект, который находится на таком расстоянии, будет очень старым.

Альтернатива световому году

Хотя световой год и более удобен для измерения космических расстояний, но всё-таки мелковат. Поэтому в астрономии используется еще одна величина – парсек.

1 парсек равен 3.26 световых лет, или 30.8568 триллионов километров.

Название «парсек» происходит от слов «параллакс» и «секунда». На практике это расстояние, с которого радиус орбиты Земли в 150 миллионов километров выглядит, как отрезок в 1 угловую секунду. Путём несложных вычислений и получили протяжённость парсека.

Однако сам по себе парсек – не слишком большая величина. Расстояние до ближайшей звезды, Проксимы Центавра, составляет 4.3 световых года, или всего 1.3 парсека. Для больших расстояний используются килопарсеки – тысячи парсек, и мегапарсеки – миллионы парсек. Они обозначаются как кпк и Мпк. Так, расстояние до галактики Андромеды равно 2.5 световых лет или 0.77 Мпк. Расстояние до горизонта наблюдаемой Вселенной – 4 Гпк (гигапарсек, или миллиардов парсек).

Источник: astro-world.ru

Световой год (св. г. , ly) — внесистемная единица длины, равная расстоянию, которое преодолевает свет за год. Более точно, это расстояние, которое проходит фотон в вакууме, не испытывая влияния гравитационных полей, за один тропический год, отнесённый к эпохе 1900,0 (он равен по определению 31 556 925,9747 секунды СИ; см. также Эфемеридное время) . Учитывая, что скорость света в вакууме равна в точности 299 792 458 м/с, можно посчитать, что световой год равен точно 9 460 528 177 426,82 км (то есть примерно 9,5 триллионов километров) . Данное определение является наиболее распространённым, но наряду с ним существуют также другие определения светового года, основывающиеся на другой продолжительности года (поскольку различных, слегка отличающихся друг от друга определений года существует несколько) ; так, если принять юлианский год (365,25 стандартных суток по 86 400 секунд СИ) , то световой год равен 9 460 730 472 580,8 км, что отличается от первого определения на 0,002 %. Поэтому для точных измерений расстояния световой год применять нельзя, если заранее не договориться, на какой именно продолжительности года основывается данная единица длины. Однако это уточнение маловажно в связи с не слишком высокой точностью определения расстояний до внесолнечных объектов, где обычно и используется эта единица длины.

Световой год, наравне с парсеком, применяется в качестве единицы измерения расстояния между удалёнными астрономическими объектами. Например, расстояние до ближайшей к Солнцу звезды, Проксимы Центавра, составляет 4,22 световых года. Расстояние даже до ближайших к Млечному Пути галактик (кроме нескольких галактик местной группы) измеряется уже миллионами световых лет.

1 световой год = 9 460 528 404 879 358,812 6 м (ровно) ≈ 9,4605 Пм (петаметров) ≈ 63240 а. е. ≈ 0,3066 пк
Для измерения расстояний внутри планетных систем иногда используют единицы световая секунда и световая минута, равные соответственно расстояниям, которые свет в вакууме проходит за 1 с и 1 мин. (то есть в точности 299 792 458 м и 17 987 547 480 м) .

Источник: dom-voprosov.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.