12 प्रकाश मिनट। प्रकाश वर्ष क्या है

जैसा कि आप जानते हैं, सूर्य से ग्रहों की दूरी और साथ ही ग्रहों के बीच की दूरी को मापने के लिए, वैज्ञानिकों ने एक खगोलीय इकाई का आविष्कार किया। क्या है प्रकाश वर्ष?

सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक प्रकाश वर्ष भी खगोल विज्ञान में अपनाई गई माप की एक इकाई है, लेकिन समय की नहीं (जैसा कि यह लग सकता है, "वर्ष" शब्द के अर्थ को देखते हुए), लेकिन दूरी का।

प्रकाश वर्ष क्या है

जब वैज्ञानिक निकटतम सितारों की दूरी की गणना करने में सक्षम थे, तो यह स्पष्ट हो गया कि तारकीय दुनिया में खगोलीय इकाई उपयोग के लिए असुविधाजनक थी। शुरुआत के लिए बता दें कि सूर्य से निकटतम तारे की दूरी लगभग 4.5 प्रकाश वर्ष है। इसका मतलब है कि हमारे सूर्य से निकटतम तारे तक का प्रकाश (इसे प्रॉक्सिमा सेंटॉरी कहा जाता है) 4.5 साल तक उड़ता है! यह दूरी कितनी बड़ी है? हम गणित के साथ किसी को बोर नहीं करेंगे, हम केवल यह ध्यान देंगे कि प्रकाश के एक दूसरे कण में 300,000 किलोमीटर उड़ते हैं। यानी अगर आप चांद की तरफ फ्लैशलाइट के साथ सिग्नल भेजते हैं तो यह रोशनी वहां डेढ़ सेकेंड से भी कम समय में दिखाई देगी। प्रकाश सूर्य से पृथ्वी तक 8.5 मिनट में यात्रा करता है। और प्रकाश की किरणें एक वर्ष में कितनी उड़ती हैं?

यूही ही कहते हैं: एक प्रकाश वर्ष लगभग 10 ट्रिलियन किलोमीटर होता है(एक ट्रिलियन एक है जिसके बाद बारह शून्य हैं)। अधिक सटीक रूप से, 9,460,730,472,581 किलोमीटर। यदि खगोलीय इकाइयों में पुनर्गणना की जाए, तो यह लगभग 67,000 होगा। और यह केवल निकटतम तारे के लिए है!

यह स्पष्ट है कि सितारों और आकाशगंगाओं की दुनिया में खगोलीय इकाई माप के लिए उपयुक्त नहीं है। प्रकाश वर्ष के साथ गणना में काम करना आसान है।

तारकीय दुनिया में प्रयोज्यता

उदाहरण के लिए, पृथ्वी से आकाश के सबसे चमकीले तारे सीरियस की दूरी 8 प्रकाश वर्ष है। और सूर्य से उत्तर तारे की दूरी लगभग 600 प्रकाश वर्ष है। यानी हमसे रोशनी 600 साल तक वहीं मिलती है। यह लगभग 40 मिलियन खगोलीय इकाई होगी। तुलना के लिए, हम बताते हैं कि हमारी आकाशगंगा - आकाशगंगा - का आकार (व्यास) लगभग 100,000 प्रकाश वर्ष है। हमारा निकटतम पड़ोसी, एंड्रोमेडा नेबुला नामक एक सर्पिल आकाशगंगा, पृथ्वी से 2.52 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर है। इसे खगोलीय इकाइयों में बताना बहुत असुविधाजनक है। लेकिन ब्रह्मांड में कुछ ऐसे भी पिंड हैं जो हमसे 15 अरब प्रकाश वर्ष दूर हैं। इस प्रकार, देखने योग्य ब्रह्मांड की त्रिज्या 13.77 अरब प्रकाश वर्ष है। और पूर्ण ब्रह्मांड, जैसा कि आप जानते हैं, देखने योग्य भाग से परे है।

वैसे, देखने योग्य ब्रह्मांड का व्यास त्रिज्या से 2 गुना बड़ा नहीं है, जैसा कि कोई सोच सकता है। मुद्दा यह है कि समय के साथ अंतरिक्ष का विस्तार होता है। 13.77 अरब साल पहले प्रकाश उत्सर्जित करने वाली वे दूर की वस्तुएं हमसे और भी दूर उड़ गईं। आज वे 46.5 अरब से अधिक प्रकाश वर्ष दूर हैं। इसे दोगुना करने पर हमें 93 अरब प्रकाश वर्ष प्राप्त होता है। यह देखने योग्य ब्रह्मांड का सही व्यास है। तो अंतरिक्ष के उस हिस्से का आकार जो देखा जा रहा है (और जिसे मेटागैलेक्सी भी कहा जाता है) हर समय बढ़ रहा है।

ऐसी दूरियों को किलोमीटर या खगोलीय इकाइयों में मापने का कोई मतलब नहीं है। सच कहूं, तो प्रकाश वर्ष यहां भी बिल्कुल फिट नहीं होते हैं। लेकिन लोगों को अभी तक कुछ भी बेहतर नहीं मिला है। संख्या इतनी बड़ी है कि केवल एक कंप्यूटर ही उन्हें संभाल सकता है।

प्रकाश वर्ष की परिभाषा और सार

इस तरह, एक प्रकाश वर्ष (सेंट जी।) लंबाई की एक इकाई है, समय नहीं, जो कि एक वर्ष में सूर्य की किरण द्वारा तय की गई दूरी है, अर्थात 365 दिनों में. माप की यह इकाई इसकी स्पष्टता के लिए बहुत सुविधाजनक है। यह आपको प्रश्न का उत्तर देने की अनुमति देता है, यदि आप किसी निश्चित तारे को विद्युत चुम्बकीय संदेश भेजते हैं, तो आप किस अवधि के बाद प्रतिक्रिया की उम्मीद कर सकते हैं। और अगर यह अवधि बहुत लंबी है (उदाहरण के लिए, यह एक हजार साल है), तो ऐसे कार्यों का कोई मतलब नहीं है।

एक तरह से या किसी अन्य, हमारे दैनिक जीवन में हम दूरियों को मापते हैं: निकटतम सुपरमार्केट में, दूसरे शहर में रिश्तेदारों के घर तक, और इसी तरह। हालाँकि, जब अंतरिक्ष के विशाल विस्तार की बात आती है, तो यह पता चलता है कि किलोमीटर जैसे परिचित मूल्यों का उपयोग अत्यंत तर्कहीन है। और यहां बिंदु न केवल परिणामी विशाल मूल्यों को समझने में कठिनाई है, बल्कि उनमें अंकों की संख्या भी है। इतने जीरो लिखना भी एक समस्या बन जाएगी। उदाहरण के लिए, मंगल से पृथ्वी की सबसे छोटी दूरी 55.7 मिलियन किलोमीटर है। छह शून्य! लेकिन लाल ग्रह आकाश में हमारे निकटतम पड़ोसियों में से एक है। निकटतम सितारों तक की दूरी की गणना करते समय प्राप्त होने वाली बोझिल संख्याओं का उपयोग कैसे करें? और अभी हमें एक प्रकाश वर्ष जैसे मूल्य की आवश्यकता है। वह कितना है? आइए अब इसका पता लगाते हैं।

एक प्रकाश वर्ष की अवधारणा भी सापेक्षतावादी भौतिकी से निकटता से संबंधित है, जिसमें 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में अंतरिक्ष और समय का घनिष्ठ संबंध और पारस्परिक निर्भरता स्थापित हुई थी, जब न्यूटनियन यांत्रिकी के सिद्धांत ध्वस्त हो गए थे। इस दूरी मान से पहले, सिस्टम में बड़ी इकाइयाँ

काफी सरलता से बनाए गए थे: प्रत्येक बाद वाला एक छोटे क्रम (सेंटीमीटर, मीटर, किलोमीटर, और इसी तरह) की इकाइयों का एक सेट था। एक प्रकाश वर्ष के मामले में, दूरी समय से बंधी थी। आधुनिक विज्ञान जानता है कि निर्वात में प्रकाश की गति स्थिर होती है। इसके अलावा, यह आधुनिक सापेक्षतावादी भौतिकी में अनुमत प्रकृति में अधिकतम गति है। ये विचार थे जिन्होंने नए अर्थ का आधार बनाया। एक प्रकाश वर्ष उस दूरी के बराबर होता है जो प्रकाश की किरण एक पृथ्वी कैलेंडर वर्ष में यात्रा करती है। किलोमीटर में यह लगभग 9.46*10 15 किलोमीटर है। दिलचस्प बात यह है कि निकटतम चंद्रमा तक, एक फोटॉन 1.3 सेकंड में दूरी तय करता है। सूर्य को - लगभग आठ मिनट। लेकिन अगले निकटतम सितारों के लिए, अल्फा, और पहले से ही लगभग चार प्रकाश वर्ष।

बस एक शानदार दूरी। खगोल भौतिकी में अंतरिक्ष का और भी बड़ा माप है। एक प्रकाश वर्ष पारसेक का लगभग एक-तिहाई होता है, जो अंतरतारकीय दूरियों के लिए माप की एक और भी बड़ी इकाई है।

विभिन्न परिस्थितियों में प्रकाश के प्रसार की गति

वैसे, एक विशेषता यह भी है कि फोटॉन अलग-अलग वातावरण में अलग-अलग गति से प्रचार कर सकते हैं। हम पहले से ही जानते हैं कि वे निर्वात में कितनी तेजी से उड़ते हैं। और जब वे कहते हैं कि एक प्रकाश वर्ष एक वर्ष में प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी के बराबर होता है, तो उनका मतलब होता है बिल्कुल खाली बाहरी स्थान। हालांकि, यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि अन्य परिस्थितियों में प्रकाश की गति कम हो सकती है। उदाहरण के लिए, हवा में, फोटॉन वैक्यूम की तुलना में थोड़ी कम गति से बिखरते हैं। किसके साथ - वातावरण की विशिष्ट स्थिति पर निर्भर करता है। इस प्रकार, गैस से भरे माध्यम में, एक प्रकाश वर्ष कुछ छोटा होगा। हालाँकि, यह स्वीकृत एक से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं होगा।

"प्रकाश वर्ष" की अवधारणा के अर्थ को समझने के लिए, आपको सबसे पहले स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम को याद रखना होगा, विशेष रूप से वह खंड जो प्रकाश की गति से संबंधित है। तो, निर्वात में प्रकाश की गति, जहां यह गुरुत्वाकर्षण और चुंबकीय क्षेत्र, निलंबित कण, एक पारदर्शी माध्यम के अपवर्तन आदि जैसे विभिन्न कारकों से प्रभावित नहीं होती है, प्रति सेकंड 299,792.5 किलोमीटर है। यह समझा जाना चाहिए कि इस मामले में, प्रकाश का अर्थ मानव दृष्टि से माना जाता है।

कम प्रसिद्ध दूरी की इकाइयाँ प्रकाश-माह, सप्ताह, दिन, घंटा, मिनट और दूसरी हैं।

प्रकाश वर्ष और अन्य दूरियां

चूँकि दूरियाँ बहुत बड़ी हैं, उन्हें प्रथागत इकाइयों में मापना तर्कहीन और असुविधाजनक होगा। इन विचारों के आधार पर, एक विशेष प्रकाश वर्ष पेश किया गया था, यानी वह दूरी जो प्रकाश तथाकथित जूलियन वर्ष (365.25 दिनों के बराबर) में यात्रा करता है। यह देखते हुए कि प्रत्येक दिन में 86,400 सेकंड होते हैं, यह गणना की जा सकती है कि एक वर्ष में प्रकाश की किरण 9.4 किलोमीटर से अधिक की दूरी तय करती है। यह मान बहुत बड़ा लगता है, हालांकि, उदाहरण के लिए, पृथ्वी से निकटतम तारे की दूरी, प्रॉक्सिमा सेंटॉरी, 4.2 वर्ष है, और मिल्की वे आकाशगंगा का व्यास 100,000 प्रकाश वर्ष से अधिक है, अर्थात वे दृश्य अवलोकन जो किए जा सकते हैं अब एक तस्वीर प्रदर्शित करें जो लगभग सैकड़ों हजारों साल पहले मौजूद थी।

प्रकाश की किरण पृथ्वी से चंद्रमा की दूरी लगभग एक सेकंड में तय करती है, लेकिन सूर्य का प्रकाश हमारे ग्रह तक आठ मिनट से अधिक समय तक पहुंचता है।

पेशेवर खगोल भौतिकी में, एक प्रकाश वर्ष की अवधारणा का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। वैज्ञानिक मुख्य रूप से पारसेक और खगोलीय इकाई जैसी इकाइयों के साथ काम करते हैं। एक पारसेक एक काल्पनिक बिंदु की दूरी है जहां से पृथ्वी की कक्षा की त्रिज्या एक चाप सेकंड (एक डिग्री का 1/3600) के कोण पर देखी जाती है। कक्षा की औसत त्रिज्या अर्थात पृथ्वी से सूर्य की दूरी को खगोलीय इकाई कहते हैं। एक पारसेक लगभग 3 प्रकाश वर्ष या 30.8 ट्रिलियन किलोमीटर होता है। एक खगोलीय इकाई लगभग 149.6 मिलियन किलोमीटर के बराबर होती है।

22 फरवरी, 2017 को, नासा ने घोषणा की कि सिंगल स्टार TRAPPIST-1 के आसपास 7 एक्सोप्लैनेट पाए गए हैं। उनमें से तीन तारे से दूरी की सीमा में हैं जहां ग्रह में तरल पानी हो सकता है, और पानी जीवन के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है। यह भी बताया गया है कि यह तारा प्रणाली पृथ्वी से 40 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है।

इस संदेश ने मीडिया में खूब धमाल मचाया, कुछ को तो ऐसा भी लगा कि मानवता एक नए सितारे के पास नई बस्तियां बनाने से एक कदम दूर है, लेकिन ऐसा नहीं है। लेकिन 40 प्रकाश वर्ष बहुत है, यह बहुत है, यह बहुत अधिक किलोमीटर है, यानी यह एक राक्षसी रूप से विशाल दूरी है!

भौतिकी के पाठ्यक्रम से, तीसरा ब्रह्मांडीय वेग ज्ञात है - यह वह वेग है जो किसी पिंड को सौर मंडल से परे जाने के लिए पृथ्वी की सतह पर होना चाहिए। इस गति का मान 16.65 km/s है। साधारण परिक्रमा करने वाला अंतरिक्ष यान 7.9 किमी/सेकेंड की गति से शुरू होता है और पृथ्वी के चारों ओर चक्कर लगाता है। सिद्धांत रूप में, आधुनिक स्थलीय प्रौद्योगिकियों के लिए 16-20 किमी/सेकंड की गति काफी सस्ती है, लेकिन अब और नहीं!

मानव जाति ने अभी तक यह नहीं सीखा है कि अंतरिक्ष यान को 20 किमी/सेकेंड से अधिक तेजी से कैसे बढ़ाया जाए।

आइए गणना करें कि 40 प्रकाश वर्ष को पार करने और तारे TRAPPIST-1 तक पहुंचने के लिए 20 किमी/सेकंड की गति से उड़ने वाले स्टारशिप को कितने साल लगेंगे।
एक प्रकाश वर्ष वह दूरी है जो प्रकाश की किरण निर्वात में यात्रा करती है, और प्रकाश की गति लगभग 300,000 किमी/सेकंड है।

मानव निर्मित अंतरिक्ष यान 20 किमी/सेकंड की गति से उड़ता है, यानी प्रकाश की गति से 15,000 गुना धीमी गति से। ऐसा जहाज 40*15000=600000 वर्षों के बराबर समय में 40 प्रकाश वर्ष पार कर लेगा!

एक पृथ्वी जहाज (तकनीक के वर्तमान स्तर के साथ) लगभग 600 हजार वर्षों में TRAPPIST-1 तारे के लिए उड़ान भरेगा! होमो सेपियन्स पृथ्वी पर (वैज्ञानिकों के अनुसार) केवल 35-40 हजार वर्ष मौजूद हैं, और यहां 600 हजार वर्ष हैं!

निकट भविष्य में, प्रौद्योगिकी किसी व्यक्ति को TRAPPIST-1 तारे तक नहीं पहुंचने देगी। यहां तक ​​​​कि होनहार इंजन (आयन, फोटॉन, स्पेस सेल, आदि), जो सांसारिक वास्तविकता में नहीं हैं, जहाज को 10,000 किमी / सेकंड की गति तक तेज करने का अनुमान लगाया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि TRAPPIST-1 प्रणाली के लिए उड़ान का समय घटाकर 120 वर्ष कर दिया जाएगा। निलंबित एनीमेशन की मदद से या प्रवासियों की कई पीढ़ियों के लिए उड़ान भरने के लिए यह पहले से ही कमोबेश स्वीकार्य समय है, लेकिन आज ये सभी इंजन शानदार हैं।

यहां तक ​​​​कि निकटतम सितारे अभी भी लोगों से बहुत दूर हैं, हमारी आकाशगंगा या अन्य आकाशगंगाओं के सितारों का उल्लेख नहीं करने के लिए।

हमारी आकाशगंगा आकाशगंगा का व्यास लगभग 100 हजार प्रकाश वर्ष है, अर्थात आधुनिक पार्थिव जहाज के लिए अंत से अंत तक का मार्ग 1.5 अरब वर्ष होगा! विज्ञान बताता है कि हमारी पृथ्वी 4.5 अरब वर्ष पुरानी है, और बहुकोशिकीय जीवन लगभग 2 अरब वर्ष पुराना है। हमारे लिए निकटतम आकाशगंगा की दूरी - एंड्रोमेडा नेबुला - पृथ्वी से 2.5 मिलियन प्रकाश-वर्ष है - कितनी राक्षसी दूरी है!

जैसा कि आप देख सकते हैं, आज रहने वाले सभी लोगों में से कोई भी किसी अन्य तारे के पास किसी ग्रह की धरती पर पैर नहीं रखेगा।

गेलेक्टिक दूरी के पैमाने

प्रकाश वर्ष ( अनुसूचित जनजाति। जी।, लियो) एक वर्ष में प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी के बराबर लंबाई की एक ऑफ-सिस्टम इकाई है।

अधिक सटीक रूप से, इंटरनेशनल एस्ट्रोनॉमिकल यूनियन (IAU) की परिभाषा के अनुसार, एक प्रकाश वर्ष उस दूरी के बराबर होता है जो प्रकाश एक जूलियन वर्ष में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों से प्रभावित हुए बिना निर्वात में यात्रा करता है (जो कि 365.25 मानक की परिभाषा के बराबर है) 86,400 SI सेकंड के दिन, या 31,557 600 सेकंड)। यह वह परिभाषा है जिसे लोकप्रिय विज्ञान साहित्य में उपयोग के लिए अनुशंसित किया जाता है। पेशेवर साहित्य में, पारसेक और इकाइयों के गुणक (किलो- और मेगापार्सेक) आमतौर पर बड़ी दूरी को व्यक्त करने के लिए एक प्रकाश वर्ष के बजाय उपयोग किए जाते हैं।

पहले (1984 तक), एक प्रकाश वर्ष एक उष्णकटिबंधीय वर्ष में प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी थी, जिसे 1900.0 युग कहा जाता है। नई परिभाषा पुरानी परिभाषा से लगभग 0.002% भिन्न है। चूंकि दूरी की इस इकाई का उपयोग अत्यधिक सटीक माप के लिए नहीं किया जाता है, इसलिए पुरानी और नई परिभाषाओं के बीच कोई व्यावहारिक अंतर नहीं है।

संख्यात्मक मान

एक प्रकाश वर्ष है:

• 9 460 730 472 580 800 मीटर (लगभग 9.46 पेटीमीटर)
• 63,241.077 खगोलीय इकाइयाँ (AU)
• 0.306601 पारसेक

संबंधित इकाइयाँ

निम्नलिखित इकाइयाँ बहुत कम ही उपयोग की जाती हैं, आमतौर पर केवल लोकप्रिय प्रकाशनों में:

• 1 प्रकाश सेकंड = 299,792.458 किमी (बिल्कुल)
• 1 प्रकाश मिनट ≈ 18 मिलियन किमी
• 1 प्रकाश घंटा 1079 मिलियन किमी
• 1 प्रकाश दिन ≈ 26 अरब किमी
• 1 प्रकाश सप्ताह ≈ 181 बिलियन किमी
• 1 प्रकाश माह ≈ 790 अरब किमी

प्रकाश वर्ष में दूरी

प्रकाश वर्ष खगोल विज्ञान में दूरी पैमानों के गुणात्मक निरूपण के लिए सुविधाजनक है।