Miaka ya nuru milioni 45. Mwaka mwepesi na mizani ya cosmic

Njia yoyote ya maisha tunayoongoza, chochote tunachofanya, kwa njia moja au nyingine, tunatumia vitengo vyovyote vya kipimo siku hadi siku. Tunaomba kumwaga glasi ya maji, joto kiamsha kinywa chetu kwa joto fulani, kuibua kukadiria ni umbali gani tunahitaji kufika kwa ofisi ya posta iliyo karibu, kufanya miadi kwa wakati fulani, na kadhalika. Vitendo hivi vyote vinahitaji

Sio mahesabu tu, bali pia kipimo fulani cha kategoria anuwai za nambari: umbali, wingi, uzito, wakati na zingine. Katika maisha yetu ya kila siku, tunatumia nambari mara kwa mara. Na kwa muda mrefu wamezoea nambari hizi, kama aina ya vifaa. Lakini ni nini hufanyika tunapotoka katika eneo letu la kila siku la raha na tunakabiliwa na idadi isiyo ya kawaida kwetu? Nakala hii itazingatia idadi nzuri ya ulimwengu.

Upanaji wa ulimwengu

Inashangaza zaidi ni hali na umbali wa cosmic. Tunafahamu kilomita kwa jiji jirani na hata kutoka Moscow hadi New York. Lakini ni ngumu kufikiria umbali kuibua linapokuja kiwango cha nguzo za nyota. Ni sasa kwamba tutahitaji kinachojulikana mwaka mwanga. Baada ya yote, umbali hata kati ya nyota za jirani ni kubwa sana, na kuzipima kwa kilomita au maili sio busara tu. Na hapa tayari ni jambo sio tu la ugumu wa mtazamo wa idadi kubwa inayosababisha, lakini ya idadi ya zero zao. Inakuwa tayari shida kuandika nambari. Kwa mfano, umbali kutoka Dunia hadi Mars wakati wa njia ya karibu ni kilomita milioni 55.7. Thamani iliyo na sifuri sita. Lakini Mars ni mmoja wa majirani zetu wa karibu zaidi wa nafasi! Umbali wa nyota iliyo karibu zaidi ya Jua itakuwa kubwa mara milioni. Halafu, ikiwa tungeipima kwa kilomita au maili, wanajimu watalazimika kutumia masaa ya wakati wao tu kurekodi maadili haya makubwa. Mwaka mwepesi ulitatua shida hii. Njia ya kutoka ilikuwa ya busara kabisa.

Mwaka mwepesi ni nini?

Badala ya kubuni kitengo kipya cha kipimo, ambayo ni jumla ya vitengo vya mpangilio mdogo (kama inavyotokea kwa milimita, sentimita, mita, kilomita), iliamuliwa kufunga umbali huo hadi wakati. Kwa kweli, ukweli kwamba wakati pia ni uwanja wa mwili unaoathiri hafla ni zaidi

kwa kuongezea, iliyounganishwa na kubadilishwa na nafasi, iligunduliwa na Albert Einstein na ikathibitishwa kupitia nadharia yake ya uhusiano. Kasi ya taa imekuwa kasi ya kila wakati. Na kupita kwa boriti nyepesi ya umbali fulani kwa kila kitengo cha wakati ilitoa idadi mpya ya anga: anga ya pili, dakika nyepesi, siku nyepesi, mwezi mwepesi, mwaka mwepesi. Kwa mfano, kwa sekunde mia moja ya mwanga (katika nafasi - utupu) husafiri umbali wa kilomita 300,000. Ni rahisi kuhesabu kuwa mwaka mmoja wa nuru ni takriban 9.46 * 10 15. Kwa hivyo, umbali kutoka Ulimwenguni hadi kwa mwili wa karibu zaidi wa ulimwengu, Mwezi, ni zaidi ya sekunde moja nyepesi, kwa Jua - kama dakika nane za nuru. Miili ya pembeni ya mfumo wa jua, kulingana na dhana za kisasa, huzunguka kwa umbali wa mwaka mmoja wa nuru. Nyota inayofuata ya karibu kwetu, au tuseme, mfumo wa nyota ya kibinadamu, Alpha na Proxima Centauri, iko mbali sana hata taa kutoka kwao hufikia darubini zetu miaka nne tu baada ya kuanza kwake. Na hizi bado ni miili ya mbinguni iliyo karibu nasi. Mwanga kutoka mwisho mwingine wa Milky Way huchukua zaidi ya miaka laki moja kutufikia.

Kama unavyojua, wanasayansi wamekuja na kitengo cha angani ili kupima umbali kutoka Jua hadi sayari, na pia kati ya sayari. Nini mwaka mwepesi?

Kwanza kabisa, inapaswa kuzingatiwa kuwa mwaka mwepesi pia ni kitengo cha kipimo kilichopitishwa katika unajimu, lakini sio wakati (kama inavyoweza kuonekana, ukihukumu kwa maana ya neno "mwaka"), lakini umbali.

Je! Ni mwaka mwepesi

Wakati wanasayansi walifanikiwa kuhesabu umbali kwa nyota za karibu, ikawa dhahiri kuwa kitengo cha angani sio rahisi kutumiwa katika ulimwengu wa nyota. Wacha tuseme kwa mwanzoni kwamba umbali kutoka Jua hadi nyota iliyo karibu ni karibu miaka 4.5 ya nuru. Hii inamaanisha kuwa nuru kutoka Jua letu hadi kwa nyota iliyo karibu zaidi (inaitwa, kwa njia, Proxima Centauri) inaruka miaka 4.5! Umbali huu ni mkubwa kiasi gani? Wacha tuchukue mtu yeyote aliye na hesabu, tunaona tu kwamba chembe nyepesi huruka kilomita 300,000 kwa sekunde. Hiyo ni, ikiwa utatuma ishara kwa mwezi na tochi, taa hii itaonekana hapo chini ya sekunde moja na nusu. Mwanga husafiri kutoka Jua kwenda Duniani kwa dakika 8.5. Halafu mionzi mingapi ya mwangaza huruka kwa mwaka?

Wacha tuseme mara moja: mwaka mwepesi ni takriban kilomita trilioni 10 (trilioni ni moja ikifuatiwa na sifuri kumi na mbili). Kwa usahihi, kilomita 9 460 730 472 581. Ikiwa tunahesabu tena katika vitengo vya angani, basi itakuwa karibu 67,000. Na hii ni kwa nyota ya karibu tu!

Ni wazi kwamba katika ulimwengu wa nyota na galaxies kitengo cha angani haifai kwa vipimo. Ni rahisi kufanya kazi katika miaka nyepesi katika mahesabu.

Utekelezaji katika ulimwengu wa nyota

Kwa mfano, umbali kutoka Dunia hadi nyota angavu angani, Sirius, ni miaka 8 nyepesi. Na umbali kutoka Jua hadi Nyota ya Kaskazini ni karibu miaka 600 ya nuru. Hiyo ni, nuru kutoka kwetu inafika huko kwa miaka 600. Hii itakuwa takriban milioni 40 ya vitengo vya angani. Kwa kulinganisha, wacha tuonyeshe kuwa saizi (kipenyo) cha Galaxy yetu - Milky Way - ni karibu miaka 100,000 ya nuru. Jirani yetu wa karibu, galagi ya ond inayoitwa Andromeda Nebula, iko umbali wa miaka nuru milioni 2.52 kutoka Dunia. Haifai sana kuonyesha hii katika vitengo vya angani. Lakini kuna vitu katika Ulimwengu ambavyo viko mbali na sisi kwa jumla na miaka bilioni 15 ya nuru. Kwa hivyo, eneo la ulimwengu unaonekana ni miaka mwanga wa bilioni 13.77. Ulimwengu kamili, kama unavyojua, unapanuka zaidi ya sehemu inayoonekana.

Kwa njia, kipenyo cha Ulimwengu unaozingatiwa sio wakati wote wa radius, kama mtu anaweza kudhani. Jambo ni kwamba nafasi inapanuka kwa muda. Vitu hivyo vya mbali vilivyotoa mwanga miaka bilioni 13.77 iliyopita viliruka mbali zaidi na sisi. Leo wako zaidi ya miaka bilioni 46.5 ya nuru. Mara mbili kuwa sawa na miaka bilioni 93 ya nuru. Huu ndio kipenyo cha kweli cha ulimwengu unaoonekana. Kwa hivyo saizi ya sehemu ya ulimwengu ambayo inazingatiwa (na ambayo pia inaitwa Metagalaxy) inaongezeka kila wakati.

Haina maana kupima umbali kama huu katika kilomita au vitengo vya angani. Kuwa waaminifu, miaka nyepesi haifai hapa pia. Lakini watu bado hawajapata chochote bora. Nambari zinatoka kubwa sana kwamba ni kompyuta tu inayoweza kuzishughulikia.

Ufafanuzi na kiini cha mwaka mwepesi

Kwa hivyo, mwaka mwepesi (St.... Kitengo hiki cha kipimo ni rahisi sana kwa uwazi wake. Inakuruhusu kujibu swali baada ya muda gani unaweza kutarajia jibu ikiwa ujumbe wa sumakuumeme unatumwa kwa nyota fulani. Na ikiwa kipindi hiki ni kirefu sana (kwa mfano, ni miaka elfu), basi hakuna maana katika vitendo kama hivyo.

Je! Unajua ni kwa nini wanaastronomia hawatumii miaka nuru kuhesabu umbali wa vitu vya mbali angani?

Mwaka mwepesi ni kitengo kisicho cha kimfumo cha upimaji wa umbali katika anga za juu. Ni kawaida kutumika katika vitabu maarufu vya unajimu na vitabu vya kiada. Walakini, katika mtaalam wa falsafa takwimu hii hutumiwa mara chache sana na hutumiwa mara nyingi kuamua umbali wa vitu vya karibu angani. Sababu ya hii ni rahisi: ikiwa utaamua umbali katika miaka nyepesi kwa vitu vya mbali katika Ulimwengu, nambari hiyo itakuwa kubwa sana hivi kwamba itakuwa isiyowezekana na isiyofaa kuitumia kwa mahesabu ya mwili na hesabu. Kwa hivyo, badala ya mwaka mwepesi, unajimu wa kitaalam hutumia kitengo cha kipimo kama, ambayo ni rahisi zaidi kufanya wakati wa kufanya mahesabu magumu ya hesabu.

Ufafanuzi wa neno

Tunaweza kupata ufafanuzi wa neno "mwaka mwepesi" katika kitabu chochote cha elimu ya nyota. Mwaka mwepesi ni umbali ambao miale ya mwangaza husafiri katika mwaka mmoja wa Dunia. Ufafanuzi kama huo unaweza kukidhi amateur, lakini mtaalam wa ulimwengu ataiona kuwa haijakamilika. Atagundua kuwa mwaka mwepesi sio tu umbali ambao nuru inasafiri kwa mwaka, lakini umbali ambao miale ya nuru husafiri kwa ombwe katika siku 365.25 za Dunia bila kushawishiwa na uwanja wa sumaku.

Mwaka mwepesi ni kilomita trilioni 9.46. Hii ndio umbali mionzi ya mwangaza husafiri kwa mwaka. Lakini wataalam wa nyota walipataje uamuzi sahihi wa njia ya ray? Tutazungumza juu ya hii hapa chini.

Jinsi kasi ya taa iliamuliwa

Katika nyakati za zamani, iliaminika kwamba nuru huenea katika ulimwengu mara moja. Walakini, kuanzia karne ya kumi na saba, wasomi walianza kutilia shaka hii. Galileo alikuwa wa kwanza kuhoji taarifa hiyo hapo juu. Ni yeye ambaye alijaribu kubaini wakati inachukua kwa mwanga wa taa kusafiri umbali wa kilomita 8. Lakini kwa sababu ya ukweli kwamba umbali kama huo ulikuwa mdogo kwa thamani kama kasi ya taa, jaribio lilimalizika kutofaulu.

Mabadiliko makubwa ya kwanza katika suala hili yalikuwa uchunguzi wa mtaalam maarufu wa nyota wa Kideni Olaf Roemer. Mnamo 1676, aligundua tofauti katika wakati wa kupatwa kulingana na njia na umbali wa Dunia kwao angani. Roemer alifanikiwa kuunganisha uchunguzi huu na ukweli kwamba kadiri Dunia inavyozidi kusonga mbali, inachukua muda mrefu kwa nuru inayoonekana kutoka kwao kusafiri umbali kwa sayari yetu.

Roemer alielewa kiini cha ukweli huu haswa, lakini hakufanikiwa kuhesabu thamani ya kuaminika ya kasi ya mwangaza. Mahesabu yake hayakuwa sahihi, kwa sababu katika karne ya kumi na saba hakuweza kuwa na data sahihi juu ya umbali kutoka Dunia hadi sayari zingine kwenye mfumo wa jua. Takwimu hizi ziliamuliwa baadaye.

Maendeleo zaidi katika utafiti na ufafanuzi wa miaka nyepesi

Mnamo 1728, mtaalam wa nyota wa Kiingereza James Bradley, ambaye aligundua athari za kuzorota kwa nyota, alikuwa wa kwanza kuhesabu kasi ya nuru. Aliamua thamani yake kwa km 301,000 / s. Lakini thamani hii haikuwa sawa. Njia za kisasa zaidi za kuhesabu kasi ya nuru zimefanywa bila kuzingatia miili ya ulimwengu - Duniani.

Uchunguzi wa kasi ya taa kwenye utupu kwa kutumia gurudumu linalozunguka na kioo vilifanywa na A. Fisot na L. Foucault, mtawaliwa. Kwa msaada wao, wanafizikia waliweza kupata karibu na thamani halisi ya kiasi hiki.

Kasi sahihi ya mwanga

Wanasayansi waliweza kuamua kasi halisi ya nuru tu katika karne iliyopita. Kulingana na nadharia ya Maxwell ya sumakuumeme, kwa msaada wa teknolojia ya kisasa ya laser na mahesabu na marekebisho ya fahirisi ya utaftaji wa mwangaza wa hewa angani, wanasayansi waliweza kuhesabu thamani halisi ya kasi ya mwanga 299 792.458 km / s. Wataalamu wa anga bado wanatumia thamani hii. Zaidi ya hayo, ilikuwa tayari suala la teknolojia kuamua saa za mchana, mwezi na mwaka. Kupitia mahesabu rahisi, wanasayansi wamepokea takwimu ya kilomita trilioni 9.46 - hii ni muda gani itachukua muda wa miale ya taa kuruka karibu na urefu wa obiti ya dunia.

Kuchunguza sayari yao wenyewe, zaidi ya mamia ya miaka, watu wamebuni mifumo mpya zaidi na zaidi ya kupima sehemu za umbali. Kama matokeo, iliamuliwa kuzingatia mita moja kama sehemu ya urefu wa ulimwengu, na kupima urefu wa kilomita.

Lakini mwanzo wa karne ya ishirini ulileta shida mpya kwa ubinadamu. Watu walianza kusoma kwa uangalifu nafasi - na ikawa kwamba ukubwa wa Ulimwengu ni mkubwa sana hivi kwamba kilomita hazifai hapa. Katika vitengo vya kitamaduni, bado unaweza kuelezea umbali kutoka Dunia hadi Mwezi au kutoka Duniani hadi Mars. Lakini ikiwa unajaribu kuamua ni ngapi nyota iliyo karibu zaidi kutoka sayari yetu, takwimu "inazidi" na idadi isiyowezekana ya maeneo ya desimali.

Je! Ni mwaka 1 mwepesi?

Ikawa dhahiri kwamba kitengo kipya cha kipimo kilihitajika kuchunguza nafasi ya nafasi - na huo ulikuwa mwaka wa nuru. Katika sekunde moja, mwanga hutembea kilomita 300,000. Mwaka mwepesi - huu ni umbali ambao mwanga husafiri kwa mwaka mmoja haswa - na katika kutafsiri katika mfumo wa nambari zinazojulikana zaidi, umbali huu ni sawa na kilomita 9 460 730 472 580.8. Ni wazi kuwa ni rahisi zaidi kutumia lakoni "mwaka mmoja mwepesi" kuliko kutumia takwimu hii kubwa kila wakati katika mahesabu.

Kati ya nyota zote, Proxima Centauri ndiye aliye karibu nasi - imeondolewa "tu" na miaka 4.22 nyepesi. Kwa kweli, kwa kilomita, takwimu itakua kubwa bila kufikiria. Walakini, kila kitu kinajifunza kwa kulinganisha - ikiwa tutazingatia kuwa galaxi ya karibu inayoitwa Andromeda iko katika umbali wa miaka milioni 2.5 ya nuru kutoka Milky Way, nyota iliyotajwa hapo juu huanza kuonekana kama jirani wa karibu sana.

Kwa njia, matumizi ya miaka nyepesi husaidia wanasayansi kuelewa ni wapi katika Ulimwengu ni jambo la busara kutafuta maisha ya akili, na ambapo haina maana kabisa kutuma ishara za redio. Baada ya yote, kasi ya ishara ya redio ni sawa na kasi ya taa - ipasavyo, salamu iliyotumwa kwa mwelekeo wa galaksi ya mbali itafikia lengo lake tu baada ya mamilioni ya miaka. Ni busara zaidi kutarajia jibu kutoka kwa "majirani" wa karibu - vitu, ishara za majibu ya nadharia ambayo itafikia magari ya ardhini angalau wakati wa maisha ya mtu.

Je! Ni miaka ngapi ya Dunia ni mwaka mwepesi 1?

Kuna dhana potofu iliyoenea kuwa mwaka mwepesi ni kitengo cha kipimo kwa wakati. Kwa kweli, hii sivyo ilivyo. Neno hilo halihusiani na miaka ya kidunia, hailingani nao kwa njia yoyote na inaashiria tu umbali ambao nuru inasafiri katika mwaka mmoja wa kidunia.

Ni ufafanuzi huu ambao unapendekezwa kutumiwa katika fasihi maarufu za sayansi. Katika fasihi ya kitaalam, parsecs na multiples (kilo- na megaparsecs) kawaida hutumiwa kuelezea umbali mrefu badala ya miaka nyepesi.

Hapo awali (hadi 1984) mwaka mwepesi ulikuwa umbali uliosafiri na nuru katika mwaka mmoja wa kitropiki, ulihusishwa na enzi ya 1900.0. Ufafanuzi mpya unatofautiana na ule wa zamani kwa karibu 0.002%. Kwa kuwa kitengo hiki cha umbali hakitumiki kwa vipimo vya usahihi wa juu, hakuna tofauti ya kiutendaji kati ya ufafanuzi wa zamani na mpya.

Thamani za nambari

Mwaka mwepesi ni:

• 9 460 730 472 580 mita 800 (takriban petroli 9.5)

Vitengo vinavyohusiana

Vitengo hapa chini hutumiwa mara chache sana, kawaida tu katika machapisho maarufu:

• Sekunde 1 nyepesi \u003d 299,792.458 km (halisi)
• Dakika 1 nyepesi ≈ milioni 18 km
• Saa 1 nyepesi ≈ milioni 1079 km
• Siku 1 nyepesi km bilioni 26 km
• Wiki 1 nyepesi km kilomita bilioni 181
• Mwezi mwepesi 1 ≈ kilomita bilioni 790

Umbali katika miaka nyepesi

Mwaka mwepesi ni mzuri kwa kuwakilisha mizani ya umbali katika unajimu.

Mizani ya umbali wa galactic

• Kitengo cha angani ni, kwa usahihi mzuri, sekunde 500 za mwanga, ambayo ni kwamba, nuru husafiri kutoka Jua kwenda Duniani kwa sekunde 500 hivi.

Angalia pia

Viungo

1. Shirika la Kimataifa la Viwango. 9.2 Vipimo vya upimaji

Vidokezo (hariri)

Msingi wa Wikimedia. 2010.

Tazama "Mwaka Mwanga" ni nini katika kamusi zingine:

Kitengo kisicho cha utaratibu cha kutumika katika unajimu; 1 S. g ni sawa na umbali uliosafiri na nuru katika mwaka 1. 1 S. mwaka \u003d 0.3068 parsec \u003d 9.4605 1015 m Kamusi elezo ya kisaikolojia. M.: Ensaiklopidia ya Soviet. Mhariri Mkuu A.M. Prokhorov .. Ensaiklopidia ya mwili

MWAKA MWELE, kitengo cha umbali wa angani sawa na umbali unaosafiri mwangaza katika nafasi ya wazi au katika VACUUM katika mwaka mmoja wa joto. Mwaka mwepesi ni sawa na km 9.46071012 ... Kamusi ya kisayansi na kiufundi ya ensaiklopidia

MWAKA MWAKA, kitengo cha urefu kinachotumiwa katika unajimu: njia iliyosafiri na nuru katika mwaka 1, i.e. 9.466 × 1012 km. Nyota ya karibu (Proxima Centaur) iko karibu miaka 4.3 ya mwanga. Nyota za mbali zaidi za Galaxy ziko kwenye ... .. Ensaiklopidia ya kisasa

Kitengo cha umbali wa nyota; njia ambayo mwanga hutembea kwa mwaka, ambayo ni, 9.46 × 1012 km ... Kamusi kubwa ya kielelezo

Mwaka mwepesi - MWAKA MWANGA, kitengo cha urefu kinachotumiwa katika unajimu: njia iliyosafiri na nuru katika mwaka 1, i.e. Km 9,466-1012. Nyota ya karibu (Proxima Centaur) iko karibu miaka 4.3 ya mwanga. Nyota za mbali zaidi za Galaxy ziko kwenye ... .. Kamusi ya kielelezo iliyoonyeshwa

Kitengo kisicho cha utaratibu cha kutumika katika unajimu. Mwaka 1 wa nuru ni umbali ambao nuru inasafiri kwa mwaka 1. Mwaka wa mwanga 1 ni sawa na 9.4605E + 12 km \u003d 0.307 pc .. Kamusi ya Unajimu

Kitengo cha umbali wa nyota; njia ambayo mwanga hutembea kwa mwaka, ambayo ni, 9.46 · 1012 km. * * * MWAKA MWAKA MWAKA MWANGA, kitengo cha umbali wa nyota; njia ambayo mwanga hutembea kwa mwaka, ambayo ni, 9.46X1012 km ... Kamusi ya ensaiklopidia

Mwaka mwepesi ni kitengo cha umbali sawa na njia iliyosafiri na nuru kwa mwaka mmoja. Mwaka mwepesi ni 0.3 parsec .. Dhana za sayansi ya asili ya kisasa. Kamusi ya maneno ya kimsingi