Dakika 12 nyepesi. Je! Ni mwaka mwepesi

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 mwanzo 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 kwa sekunde, chembe nyepesi huruka kilomita 300,000. 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 kama 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 kwa ujumla viko mbali na sisi 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 iliyozingatiwa.

Kwa njia, kipenyo cha Ulimwengu unaozingatiwa sio mara 2 ya eneo, kama vile 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. g.) ni kitengo cha urefu, sio wakati, ambayo ni umbali uliosafiri na jua katika mwaka, ambayo ni, katika siku 365... Kitengo hiki cha kipimo ni rahisi sana kwa uwazi wake. Inakuwezesha kujibu swali, baada ya kipindi gani cha muda 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.

Njia moja au nyingine, katika maisha yetu ya kila siku tunapima umbali: kwa duka kubwa la karibu, kwa nyumba ya jamaa katika jiji lingine, na kadhalika. Walakini, linapokuja suala la nafasi za nje zisizo na mwisho, zinageuka kuwa kutumia maadili ya kawaida kama kilomita ni jambo lisilo na maana sana. Na ukweli hapa sio tu ugumu wa maoni ya maadili makuu yanayosababishwa, lakini idadi ya nambari ndani yao. Hata kuandika zero nyingi itakuwa shida. Kwa mfano, umbali mfupi zaidi kutoka Mars hadi Dunia ni kilomita milioni 55.7. Ziro sita! Lakini sayari nyekundu ni moja ya majirani zetu wa karibu sana angani. Je! Tunawezaje kutumia nambari ngumu ambazo zitapatikana wakati wa kuhesabu umbali hata kwa nyota zilizo karibu zaidi? Na sasa ndio tunahitaji thamani kama mwaka mwepesi. Yeye ni kiasi gani? Wacha tuigundue sasa.

Dhana ya mwaka mwepesi pia inahusiana kwa karibu na fizikia inayodhibitiwa, ambayo unganisho la karibu na utegemezi wa nafasi na wakati ulianzishwa mwanzoni mwa karne ya 20, wakati maafisa wa fundi wa Newtonia waliporomoka. Kabla ya thamani hii ya umbali, vitengo vikubwa katika mfumo

iliyoundwa kwa urahisi kabisa: kila moja iliyofuata ilikuwa mkusanyiko wa vitengo vya mpangilio mdogo (sentimita, mita, kilomita, na kadhalika). Katika kesi ya mwaka mwepesi, umbali ulifungwa kwa wakati. Sayansi ya kisasa inajua kuwa kasi ya uenezaji wa nuru katika ombwe ni ya kila wakati. Kwa kuongezea, ni kasi ya juu katika maumbile, inayokubalika katika fizikia ya kisasa inayohusiana. Ni maoni haya ambayo ndiyo yaliyoweka msingi wa maana mpya. Mwaka mwepesi ni sawa na umbali ambao miale ya mwangaza husafiri katika mwaka mmoja wa kalenda ya kidunia. Katika kilomita, hii ni takriban 9.46 * 10 kilomita 15. Inafurahisha kuwa kwa Mwezi wa karibu, picha hiyo inashughulikia umbali katika sekunde 1.3. Jua liko karibu dakika nane. Lakini nyota zifuatazo za karibu, Alfa, tayari ziko karibu miaka minne ya nuru.

Umbali ni mzuri. Pia kuna kipimo kikubwa zaidi cha nafasi katika unajimu. Mwaka mwepesi ni sawa na theluthi moja ya parsec, kitengo kikubwa zaidi cha umbali wa nyota.

Kasi ya mwangaza chini ya hali tofauti

Kwa njia, pia kuna huduma kama hiyo kwamba picha zinaweza kueneza kwa kasi tofauti katika mazingira tofauti. Tayari tunajua jinsi wanavyoruka haraka kwenye ombwe. Na wanaposema kuwa mwaka mwepesi ni sawa na umbali uliofunikwa na nuru kwa mwaka, wanamaanisha nafasi tupu. Walakini, ni ya kuvutia kujua kwamba chini ya hali zingine kasi ya taa inaweza kuwa chini. Kwa mfano, hewani, photoni hutawanyika kwa kasi ya chini kidogo kuliko kwenye utupu. Ambayo inategemea hali maalum ya anga. Kwa hivyo, katika mazingira yaliyojaa gesi, mwaka mwepesi ungekuwa na thamani ndogo kidogo. Walakini, ingetofautiana kidogo na ile inayokubalika.

Ili kuelewa maana ya dhana ya "mwaka mwepesi", kwanza unahitaji kukumbuka kozi ya fizikia ya shule, haswa sehemu inayohusika na kasi ya taa. Kwa hivyo, kasi ya taa kwenye utupu, ambayo haiathiriwi na sababu anuwai, kama nguvu za uvuto na sumaku, chembe zilizosimamishwa, kukataa kwa njia ya uwazi, n.k, ni kilomita 299,792.5 kwa sekunde. Unahitaji kuelewa kuwa katika kesi hii, nuru inaeleweka kama inavyoonekana na maono ya mwanadamu.

Vitengo visivyojulikana vya umbali ni mwezi mwepesi, wiki, siku, saa, dakika, na pili.

Mwaka mwepesi na umbali mwingine

Kwa kuwa umbali ni mkubwa, kuzipima katika vitengo vya kawaida itakuwa jambo lisilo la busara na lisilofaa. Kulingana na maoni haya, maalum ilianzishwa - mwaka mwepesi, ambayo ni, umbali ambao nuru husafiri katika ile inayoitwa mwaka wa Julian (sawa na siku 365.25). Kwa kuzingatia kwamba kila siku ina sekunde 86,400, inaweza kuhesabiwa kuwa miale ya taa inashughulikia umbali wa zaidi ya kilomita 9.4 kwa mwaka. Thamani hii inaonekana kuwa kubwa sana, hata hivyo, kwa mfano, umbali wa nyota ya karibu zaidi Duniani, Proxima Centauri, ni miaka 4.2, na kipenyo cha galaksi ya Milky Way ni zaidi ya miaka 100,000 ya mwanga, ambayo ni imetengenezwa sasa kuonyesha picha iliyokuwepo karibu mamia ya maelfu ya miaka iliyopita.

Taa ya nuru inashughulikia umbali kutoka Duniani hadi Mwezi kwa sekunde moja, lakini mwangaza wa jua hufikia sayari yetu kwa zaidi ya dakika nane.

Katika mtaalam wa falsafa, dhana ya mwaka mwepesi haitumiwi sana. Wanasayansi hufanya kazi na vitengo kama vile parsec na kitengo cha angani. Parsec ni umbali wa hatua ya kufikiria ambayo eneo la mzunguko wa Dunia linaonekana kwa pembe ya sekunde moja (1/3600 ya digrii). Radi ya wastani ya obiti, ambayo ni, umbali kutoka Dunia hadi Jua, inaitwa kitengo cha angani. Parsec ni takribani miaka mitatu nyepesi au kilomita 30.8 trilioni. Kitengo cha angani ni takriban kilometa milioni 149.6.

Mnamo Februari 22, 2017, NASA iliripoti kwamba exoplanets 7 walipatikana karibu na nyota moja ya TRAPPIST-1. Tatu kati yao iko katika umbali wa umbali kutoka kwa nyota ambayo sayari inaweza kuwa na maji ya kioevu, na maji ni hali muhimu kwa maisha. Inaripotiwa pia kwamba mfumo huu wa nyota uko umbali wa miaka 40 ya nuru kutoka Dunia.

Ujumbe huu ulisababisha kelele nyingi kwenye media, wengine hata walidhani kuwa ubinadamu uko karibu na kujenga makazi mapya karibu na nyota mpya, lakini hii sivyo. Lakini miaka 40 nyepesi ni nyingi, ni LOTI, ni kilomita nyingi sana, ambayo ni, hii ni umbali mkubwa sana!

Kutoka kwa kozi ya fizikia, kasi ya tatu ya cosmic inajulikana - hii ndio kasi ambayo mwili lazima uwe nayo kwenye uso wa Dunia ili kwenda zaidi ya mfumo wa jua. Thamani ya kasi hii ni 16.65 km / s. Chombo cha angani cha Orbital huanza kwa kasi ya 7.9 km / sec na huzunguka Ulimwenguni. Kimsingi, kasi ya kilomita 16-20 / s inapatikana kabisa kwa teknolojia za kisasa za dunia, lakini si zaidi!

Ubinadamu bado haujajifunza jinsi ya kuharakisha vyombo vya anga haraka kuliko 20 km / sec.

Wacha tuhesabu ni miaka ngapi itachukua kwa nyota inayosafiri kwa mwendo wa kilomita 20 / s kusafiri miaka 40 nyepesi na kufikia nyota TRAPPIST-1.
Mwaka mmoja mwepesi ni umbali uliosafiri na miale ya taa kwenye utupu, na kasi ya mwangaza ni takriban km 300,000 / sec.

Chombo cha angani kilichotengenezwa na mikono ya binadamu husafiri kwa kasi ya kilomita 20 / sekunde, ambayo ni, mara 15,000 polepole kuliko kasi ya taa. Meli kama hiyo itafikia miaka 40 ya nuru kwa wakati sawa na 40 * 15000 \u003d miaka 600000!

Meli ya dunia (pamoja na kiwango cha sasa cha teknolojia) itamfikia TRAPPIST-1 nyota katika miaka 600,000! Homo sapiens amekuwepo Duniani (kulingana na wanasayansi) miaka 35-40,000 tu, na hapa ni kama miaka elfu 600!

Katika siku za usoni, teknolojia haitaruhusu wanadamu kufikia nyota ya TRAPPIST-1. Hata injini za kuahidi (ionic, photonic, sails za angani, n.k.), ambazo hazipo katika hali halisi ya ulimwengu, inakadiriwa kuwa na uwezo wa kuharakisha meli kwa kasi ya 10,000 km / s, ambayo inamaanisha kuwa wakati wa kukimbia kwa TRAPPIST -1 mfumo utapunguzwa hadi miaka 120. ... Huu tayari ni wakati unaokubalika zaidi au kidogo wa kuruka na uhuishaji uliosimamishwa au kwa vizazi kadhaa vya wahamiaji, lakini leo injini hizi zote ni nzuri.

Hata nyota za karibu bado ziko mbali sana na watu, mbali sana, sembuse nyota za Galaxy yetu au galaksi zingine.

Upeo wa galaksi yetu ya Milky Way ni karibu miaka elfu 100 ya mwanga, ambayo ni kwamba, njia kutoka mwisho hadi mwisho kwa meli ya kisasa ya Dunia itakuwa miaka bilioni 1.5! Sayansi inapendekeza kuwa Dunia yetu ina umri wa miaka bilioni 4.5, na maisha ya seli nyingi ni karibu miaka bilioni 2. Umbali wa galaxi ya karibu - Andula Andula - ni miaka milioni 2.5 ya nuru kutoka Ulimwenguni - umbali gani mkali!

Kama unaweza kuona, kati ya watu wote walio hai, hakuna mtu atakayekanyaga duniani kwenye sayari karibu na nyota nyingine.

Mizani ya umbali wa galactic

Mwaka mwepesi ( chuo Kikuu cha St. g., lyni kitengo kisicho cha utaratibu cha urefu sawa na umbali uliosafiri na nuru kwa mwaka mmoja.

Kwa usahihi zaidi, kulingana na ufafanuzi wa Jumuiya ya Kimataifa ya Unajimu (IAS), mwaka mwepesi ni sawa na umbali ambao mwanga hutembea kwenye utupu, bila kupata ushawishi wa uwanja wa uvuto, katika mwaka mmoja wa Julian (sawa na ufafanuzi na kiwango cha 365.25 siku za sekunde 86,400 za SI, au sekunde 31,557 600). 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 sahihi sana, 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 9.46)
• Vitengo 63,241.077 vya Unajimu (AU)
• 0.306 601 parsecs

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.