Elbette, fantastik bir aksiyon filminde “20 to Tatooine” ifadesini duymuş olmak ışık yılları”, birçoğu meşru sorular sordu. Bazılarının isimlerini vereceğim:

Bir yıl bir zaman değil mi?

O zaman ne ışık yılı?

Kaç kilometresi var?

Ne kadar sürer ışık yılı ile uzay gemisi toprak?

Bugünün makalesini, bu ölçü biriminin anlamını açıklamaya, onu normal kilometrelerimizle karşılaştırmaya ve ölçekleri göstermeye ayırmaya karar verdim. Evren.

Sanal Yarışçı.

Tüm kuralları ihlal eden, otoyol boyunca 250 km / s hızla koşan bir kişi hayal edin. İki saat içinde 500 km'yi ve dörtte 1000'i aşacak. Tabii ki, süreçte çökmediği sürece ...

Görünüşe göre bu hız! Ancak tüm dünyayı dolaşmak için (≈ 40.000 km), binicimizin 40 kat daha fazla zamana ihtiyacı olacak. Ve bu zaten 4 x 40 = 160 saat. Veya neredeyse bir hafta boyunca sürekli sürüş!

Ancak sonuçta 40.000.000 metreyi kat ettiğini söylemeyeceğiz. Tembellik bizi her zaman daha kısa alternatif ölçü birimleri icat etmeye ve kullanmaya zorladığı için.

Sınır.

Bir okul fizik dersinden herkes bilmeli ki en hızlı binici Evren- ışık. Bir saniyede, ışını yaklaşık 300.000 km'lik bir mesafeyi kaplar ve küre, böylece 0.134 saniyede döner. Bu, sanal yarışçımızdan 4.298.507 kat daha hızlı!

İtibaren toprakönce Ayışık ortalama 1,25 s'de ulaşır, Güneşışını 8 dakikadan biraz fazla bir süre içinde hızlanacaktır.

Devasa, değil mi? Ancak ışık hızından daha büyük hızların varlığı henüz kanıtlanamamıştır. Bu nedenle bilim dünyası, bir radyo dalgasının belirli zaman aralıklarında (özellikle ışığın olduğu) geçtiği birimlerde kozmik ölçekleri ölçmenin mantıklı olacağına karar verdi.

Mesafeler.

Böylece, ışık yılı- bir ışık huzmesinin bir yılda aştığı mesafeden başka bir şey değil. Yıldızlararası ölçeklerde bundan daha küçük uzaklık birimleri kullanmak pek mantıklı değil. Ve yine de öyleler. İşte yaklaşık değerleri:

1 ışık saniyesi ≈ 300.000 km;

1 ışık dakikası ≈ 18.000.000 km;

1 ışık saati ≈ 1.080.000.000 km;

1 ışık günü ≈ 26.000.000.000.000 km;

1 ışık haftası ≈ 181.000.000.000 km;

1 ışık ayı ≈ 790.000.000.000.000 km.

Şimdi sayıların nereden geldiğini anlamanız için birin neye eşit olduğunu hesaplayalım. ışık yılı.

Bir yılda 365 gün, günde 24 saat, saatte 60 dakika ve dakikada 60 saniye vardır. Böylece bir yıl 365 x 24 x 60 x 60 = 31.536.000 saniyeden oluşur. Işık bir saniyede 300.000 km yol alır. Sonuç olarak, bir yılda ışını 31.536.000 x 300.000 = 9.460.800.000.000 km mesafeyi kapsayacaktır.

Bu sayı şöyle okunur: DOKUZ TRİLYON, DÖRT YÜZ ALTI MİLYAR SEKİZYÜZ MİLYON kilometre.

Tabii ki, kesin değer ışık yılı hesapladığımızdan biraz farklı. Ancak popüler bilim makalelerinde yıldızlara olan mesafeleri tanımlarken, prensipte en yüksek doğruluk gerekli değildir ve burada yüz veya iki milyon kilometre özel bir rol oynamaz.

Şimdi düşünce deneylerimize devam edelim...

Ölçekler.

modern diyelim uzay gemisi yapraklar Güneş Sistemiüçüncü uzay hızı ile (≈ 16.7 km/s). Öncelikle ışık yılı 18.000 yılda üstesinden gelecek!

4,36 ışık yılları en yakın yıldız sistemimize ( alpha Centauri, baştaki resme bakın) yaklaşık 78 bin yılda üstesinden gelecek!

Bizim Samanyolu galaksisi, yaklaşık 100.000 çapa sahip ışık yılları, 1 milyar 780 milyon yılda geçecek.

Ve bize en yakın olana galaksiler, uzay gemisi sadece 36 milyar yıl sonra acele ediyor ...

Bunlar pastalar. Ama teoride bile Evren sadece 16 milyar yıl önce ortaya çıktı ...

Ve sonunda...

Ötesine geçmeden bile kozmik ölçekte merak etmeye başlayabilirsiniz. Güneş Sistemiçünkü kendisi çok büyük. Bu, örneğin projenin yaratıcıları tarafından çok iyi ve net bir şekilde gösterildi. Ay olsaydısadece 1 piksel (Ay sadece bir piksel olsaydı): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html .

Bu konuda, belki de bugünün makalesini tamamlayacağım. Tüm sorularınız, yorumlarınız ve dilekleriniz aşağıdaki yorumlara açıktır.

Gökbilimcilerin uzaydaki uzak nesnelere olan mesafeleri hesaplamak için neden ışık yılını kullanmadıklarını biliyor musunuz?

Bir ışık yılı, uzaydaki mesafeleri ölçmek için sistemik olmayan bir birimdir. Astronomi ile ilgili popüler kitaplarda ve ders kitaplarında her yerde bulunur. Bununla birlikte, profesyonel astrofizikte, bu rakam, uzayda yakındaki nesnelere olan mesafeleri belirlemek için çok nadiren ve sıklıkla kullanılır. Bunun nedeni basittir: Evrendeki uzak nesnelere olan mesafeyi ışık yılı cinsinden belirlerseniz, sayı o kadar büyük olacaktır ki, fiziksel ve matematiksel hesaplamalar için kullanmak pratik ve elverişsiz olacaktır. Bu nedenle, bir ışık yılı yerine, profesyonel astronomi, karmaşık matematiksel hesaplamalar yaparken çalışması çok daha uygun olan böyle bir ölçüm birimi kullanır.

Terimin tanımı

"Işık yılı" teriminin tanımını herhangi bir astronomi ders kitabında bulabiliriz. Bir ışık yılı, bir ışık huzmesinin bir Dünya yılında kat ettiği mesafedir. Böyle bir tanım amatörü tatmin edebilir, ancak kozmolog onu eksik bulacaktır. Işık yılının sadece ışığın bir yılda kat ettiği mesafe olmadığını, bir ışık huzmesinin manyetik alanlardan etkilenmeden boşlukta 365.25 Dünya gününde kat ettiği mesafe olduğunu fark edecektir.

Bir ışık yılı 9,46 trilyon kilometredir. Bu, bir ışık huzmesinin bir yılda kat ettiği mesafedir. Fakat gökbilimciler, ışın yolunun bu kadar doğru bir şekilde belirlenmesini nasıl başardılar? Aşağıda bunun hakkında konuşacağız.

Işık hızı nasıl belirlenir?

Eski zamanlarda ışığın evrende anında yayıldığına inanılıyordu. Ancak, on yedinci yüzyıldan itibaren bilim adamları bundan şüphe duymaya başladılar. Galileo, yukarıda önerilen ifadeden şüphe duyan ilk kişi oldu. Bir ışık ışınının 8 km mesafe kat ettiği süreyi belirlemeye çalışan oydu. Ancak ışık hızı gibi bir değer için böyle bir mesafenin ihmal edilebilir olması nedeniyle deney başarısızlıkla sonuçlandı.

Bu konudaki ilk büyük değişiklik, ünlü Danimarkalı astronom Olaf Römer'in gözlemiydi. 1676'da, Dünya'nın uzayda onlara yaklaşması ve uzaklaşmasına bağlı olarak bir tutulma zamanındaki farkı fark etti. Roemer, bu gözlemi, Dünya'dan uzaklaştıkça, onlardan yansıyan ışığın gezegenimize olan mesafeyi kat etmesi için daha fazla zaman alması gerçeğiyle başarılı bir şekilde ilişkilendirdi.

Roemer bu gerçeğin özünü tam olarak yakalamış, ancak ışık hızının güvenilir değerini hesaplamayı başaramamıştır. Hesapları yanlıştı, çünkü on yedinci yüzyılda Dünya'nın güneş sistemindeki diğer gezegenlere olan uzaklığı hakkında kesin verilere sahip olamazdı. Bu veriler biraz sonra belirlendi.

Işık yılının araştırılması ve belirlenmesinde daha fazla ilerleme

1728'de, yıldız sapmalarının etkisini keşfeden İngiliz astronom James Bradley, yaklaşık ışık hızını hesaplayan ilk kişi oldu. Değerini 301 bin km/s olarak belirledi. Ama bu değer doğru değildi. Işık hızını hesaplamak için daha gelişmiş yöntemler, Dünya'daki kozmik cisimlerden bağımsız olarak üretildi.

Dönen bir çark ve bir ayna kullanılarak vakumda ışığın hızının gözlemleri sırasıyla A. Fizeau ve L. Foucault tarafından yapılmıştır. Fizikçiler onların yardımıyla bu miktarın gerçek değerine yaklaşmayı başardılar.

Doğru ışık hızı

Bilim adamları, ışığın tam hızını ancak geçen yüzyılda belirlemeyi başardılar. Maxwell'in elektromanyetizma teorisine dayanarak, modern lazer teknolojisi ve havadaki ışın akışının kırılma indisi için düzeltilmiş hesaplamaları kullanarak, bilim adamları ışık hızının 299.792.458 km/sn'nin tam değerini hesaplayabildiler. Bu değer hala astronomlar tarafından kullanılmaktadır. Ayrıca, ışık gününü, ayı ve yılı belirlemek zaten bir teknoloji meselesiydi. Basit hesaplamalarla, bilim adamları 9.46 trilyon kilometre rakamını elde ettiler - bu, bir ışık huzmesinin dünyanın yörüngesi boyunca uçması için ne kadar zaman alacağıdır.

Astronomide kullanılan sistem dışı uzunluk birimi; 1 S.g. ışığın 1 yılda aldığı yola eşittir. 1 S. g. \u003d 0.3068 parsek \u003d 9.4605 1015 m Fiziksel ansiklopedik sözlük. Moskova: Sovyet Ansiklopedisi. Genel Yayın Yönetmeni A. M. Prokhorov. ... ... Fiziksel Ansiklopedi

IŞIK YILI, ışığın bir tropik yılda açık alanda veya VAKUMDA aldığı yola eşit astronomik mesafe birimi. Bir ışık yılı 9.46071012 km'ye eşittir... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

LIGHTYEAR, astronomide kullanılan bir uzunluk birimi: ışığın 1 yılda kat ettiği yol, yani. 9.466?1012 km. En yakın yıldıza (Proxima Centauri) olan uzaklık yaklaşık 4,3 ışık yılıdır. Galaksideki en uzak yıldızlar ... ... Modern Ansiklopedi

Yıldızlararası uzaklık birimi; ışığın bir yılda kat ettiği yol, yani 9.46 × 1012 km ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

Işık yılı- LIGHTYEAR, astronomide kullanılan bir uzunluk birimi: ışığın 1 yılda kat ettiği yol, yani. 9.466´1012 km. En yakın yıldıza (Proxima Centauri) olan uzaklık yaklaşık 4,3 ışık yılıdır. Galaksideki en uzak yıldızlar ... ... Resimli Ansiklopedik Sözlük

Astronomide kullanılan sistemik olmayan bir uzunluk birimi. 1 ışık yılı, ışığın 1 yılda aldığı yoldur. 1 ışık yılı eşittir 9.4605E+12 km = 0.307 pc... astronomik sözlük

Yıldızlararası uzaklık birimi; ışığın bir yılda kat ettiği yol, yani 9.46 1012 km. * * * LIGHTYEAR LIGHTYEAR, yıldızlararası mesafelerin bir birimi; ışığın bir yılda kat ettiği yol, yani 9.46x1012 km... ansiklopedik sözlük

Işık yılı- ışığın bir yılda kat ettiği yola eşit bir mesafe birimi. Bir ışık yılı 0.3 parsektir... Modern doğa bilimi kavramları. Temel terimler sözlüğü

ışık yılı- Standartlara ilişkin statüler ve metrologija apibrėžtis Astronominis, 1 atogrąžinius metus başına Astronomini, lygus nuotoliui, kurį vakuume nusklinda šviesa ile ilgilenir. Žymimas šm: 1 šm = 9.46073 10¹² km. atitikmenys: tür. ışık… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

ışık yılı- šviesmetis durumları T sritis fizika atitikmenys: angl. ışık yılı vok. Lichtjahr, n rusya. ışık yılı, m şaka. année lumière, f … Fizikos terminų žodynas

Kitabın

• Geri dönüş yok. 3 kitap seti, Lukyanov Alexey, Naumov Ivan Sergeevich. 3 kitaplık set. 1. "Tsunami. Birinci Kitap. Yer Sarsıcıları" 1999. Egor ve Yusya Kruglov yetişkin bakımı olmadan bırakılır. Önlerinde iyi bir şey yok. Engelliler yaptı...
• Büyüleyici astronomi, Elena Kachur. Kitap hakkında Uzun zamandır beklenen yeni kitapta Chevostik ve Kuzya Amca rasathaneye gidiyor! Burada, gece gökyüzünü süsleyen gök cisimleriyle büyüleyici bir tanıdıkları olacak. Birlikte…

Galaktik mesafe ölçekleri

Işık yılı ( St. G., ly) ışığın bir yılda kat ettiği mesafeye eşit sistem dışı bir uzunluk birimidir.

Daha doğrusu Uluslararası Astronomi Birliği'nin (IAU) tanımına göre bir ışık yılı, ışığın bir Jülyen yılında yerçekimi alanlarından etkilenmeden boşlukta kat ettiği mesafeye eşittir (tanım gereği 365.25 standardına eşittir). 86.400 SI saniye veya 31.557 600 saniye). Popüler bilim literatüründe kullanılması önerilen bu tanımdır. Profesyonel literatürde, büyük mesafeleri ifade etmek için genellikle bir ışık yılı yerine parsekler ve birimlerin katları (kilo- ve megaparsek) kullanılır.

Daha önce (1984'ten önce), bir ışık yılı, ışığın bir tropik yılda 1900.0 çağa atıfta bulunan kat ettiği mesafeydi. Yeni tanım, eskisinden yaklaşık %0,002 oranında farklıdır. Bu uzaklık birimi son derece hassas ölçümler için kullanılmadığından eski ve yeni tanımlar arasında pratik bir fark yoktur.

sayısal değerler

Bir ışık yılı:

• 9 460 730 472 580 800 metre (yaklaşık 9,46 petametre)
• 63.241.077 astronomik birim (AU)
• 0,306601 parsek

İlgili birimler

Aşağıdaki birimler oldukça nadiren, genellikle yalnızca popüler yayınlarda kullanılır:

• 1 ışık saniyesi = 299.792.458 km (tam olarak)
• 1 ışık dakikası ≈ 18 milyon km
• 1 ışık saati ≈ 1079 milyon km
• 1 ışık günü ≈ 26 milyar km
• 1 ışık haftası ≈ 181 milyar km
• 1 ışık ayı ≈ 790 milyar km

Işık yıllarında mesafe

Işık yılı, astronomide mesafe ölçeklerinin niteliksel temsili için uygundur.

Öyle ya da böyle, günlük hayatımızda mesafeleri ölçüyoruz: en yakın süpermarkete, başka bir şehirdeki akrabaların evine, vb. Ancak iş uzayın uçsuz bucaksız genişliklerine geldiğinde kilometre gibi tanıdık değerlerin kullanımının son derece mantıksız olduğu ortaya çıkıyor. Ve burada mesele sadece ortaya çıkan devasa değerleri algılamanın zorluğu değil, aynı zamanda içindeki rakamların sayısıdır. Bu kadar çok sıfır yazmak bile sorun olacak. Örneğin, Mars'tan Dünya'ya en kısa mesafe 55.7 milyon kilometredir. Altı sıfır! Ancak kızıl gezegen, gökyüzündeki en yakın komşularımızdan biridir. En yakın yıldızlara bile mesafe hesaplanırken elde edilecek hantal sayılar nasıl kullanılır? Ve şu anda ışık yılı gibi bir değere ihtiyacımız var. O ne kadar? Şimdi çözelim.

Işık yılı kavramı, Newton mekaniğinin varsayımlarının çöktüğü 20. yüzyılın başında, uzay ve zamanın yakın bağlantısının ve karşılıklı bağımlılığının kurulduğu göreli fizikle de yakından ilgilidir. Bu mesafe değerinden önce sistemdeki daha büyük birimler

oldukça basit bir şekilde oluşturuldu: sonraki her biri daha küçük bir düzende (santimetre, metre, kilometre vb.) Bir ışık yılı durumunda, mesafe zamana bağlıydı. Modern bilim, ışığın boşluktaki hızının sabit olduğunu bilir. Ayrıca, modern görelilik fiziğinde izin verilen doğada maksimum hızdır. Yeni anlamın temelini oluşturan bu fikirlerdi. Bir ışık yılı, bir ışık huzmesinin bir Dünya takvim yılında kat ettiği mesafeye eşittir. Kilometre olarak bu yaklaşık olarak 9.46*10 15 kilometredir. İlginç bir şekilde, bir foton en yakın aya kadar olan mesafeyi 1,3 saniyede kat eder. Güneşe - yaklaşık sekiz dakika. Ama bir sonraki en yakın yıldızlara, Alfa ve şimdiden yaklaşık dört ışıkyılı.

Sadece harika bir mesafe. Astrofizikte uzayın daha da büyük bir ölçüsü vardır. Bir ışık yılı, bir parsekin yaklaşık üçte biri kadardır, daha da büyük bir yıldızlararası mesafe birimidir.

Farklı koşullarda ışığın yayılma hızı

Bu arada fotonların farklı ortamlarda farklı hızlarda yayılabilmesi gibi bir özellik de var. Bir boşlukta ne kadar hızlı uçtuklarını zaten biliyoruz. Ve bir ışık yılının, ışığın bir yılda kat ettiği yola eşit olduğunu söylediklerinde, tam olarak boş uzayı kastediyorlar. Bununla birlikte, diğer koşullar altında ışık hızının daha az olabileceğini belirtmek ilginçtir. Örneğin, havada fotonlar, vakumdakinden biraz daha düşük bir hızda saçılır. Hangisiyle - atmosferin belirli durumuna bağlıdır. Bu nedenle, gazla dolu bir ortamda, bir ışık yılı biraz daha küçük olacaktır. Ancak, kabul edilenden önemli ölçüde farklı olmayacaktır.