12 light minutes. Ano ang isang light year

Tulad ng alam mo, ang mga siyentipiko ay imbento ng isang yunit ng astronomya upang masukat ang mga distansya mula sa Araw hanggang sa mga planeta, pati na rin sa pagitan ng mga planeta. Ano ang light year?

Una sa lahat, dapat tandaan na ang isang light year ay isang yunit din ng pagsukat na pinagtibay sa astronomiya, ngunit hindi oras (tulad ng ito ay tila, paghuhusga sa kahulugan ng salitang "taon"), ngunit distansya.

Ano ang isang light year

Nang makalkula ng mga siyentipiko ang distansya sa pinakamalapit na mga bituin, naging malinaw na ang yunit ng astronomya ay hindi gagamitin sa stellar world. Sabihin nating para sa isang simula na ang distansya mula sa Araw hanggang sa pinakamalapit na bituin ay tungkol sa 4.5 light years. Nangangahulugan ito na ang ilaw mula sa aming Araw hanggang sa pinakamalapit na bituin (tinawag ito, sa pamamagitan ng paraan, ang Proxima Centauri) ay lumilipad ng 4.5 taon! Gaano kalaki ang distansya na ito? Huwag nating bigyan ng sinumang may matematika, tandaan lamang natin na ang mga light particle ay lumipad ng 300,000 kilometro bawat segundo. Iyon ay, kung magpadala ka ng isang senyas sa buwan na may isang flashlight, ang ilaw na ito ay makikita doon nang mas mababa sa isa at kalahating segundo. Ang ilaw ay naglalakbay mula sa Araw patungo sa Daigdig sa 8.5 minuto. At kung gaano karaming mga sinag ng ilaw na lumipad sa isang taon?

Sabihin natin kaagad: ang isang light year ay humigit-kumulang na 10 trilyong kilometro (trilyon ay sinusundan ng labindalawang zero). Mas tiyak, 9,460,730,472,581 kilometro. Kung kinakalkula sa mga yunit ng astronomya, pagkatapos ay aabot ito sa humigit-kumulang na 67,000. At ito ay sa pinakamalapit na bituin!

Malinaw na sa mundo ng mga bituin at kalawakan ang yunit ng astronomya ay hindi angkop para sa mga sukat. Madali itong mapatakbo sa mga light years sa mga kalkulasyon.

Kakayahang magamit sa stellar mundo

Halimbawa, ang distansya mula sa Earth hanggang sa maliwanag na bituin sa kalangitan, Sirius, ay 8 light years. At ang distansya mula sa Araw hanggang sa North Star ay halos 600 light years. Iyon ay, ang ilaw mula sa amin ay nakarating doon sa loob ng 600 taon. Ito ay aabot sa 40 milyong mga yunit ng astronomya. Para sa paghahambing, sabihin natin na ang laki (diameter) ng aming Galaxy - ang Milky Way - ay tungkol sa 100,000 light years. Ang aming pinakamalapit na kapit-bahay, isang spiral galaxy na tinatawag na Andromeda Nebula, ay 2.52 milyong ilaw na taon na malayo mula sa Earth. Napakahirap na ipahiwatig ito sa mga yunit ng astronomya. Ngunit may mga bagay sa Uniberso na malayo sa amin sa pangkalahatan sa pamamagitan ng 15 bilyong light years. Kaya, ang radius ng napapansin na uniberso ay 13.77 bilyong ilaw na taon. At ang kumpletong Uniberso, tulad ng alam mo, ay umaabot sa lampas na naobserbahan na bahagi.

Sa pamamagitan ng ang paraan, ang lapad ng sinusunod na Uniberso ay hindi sa lahat ng 2 beses ang radius, tulad ng iniisip ng isa. Ang bagay ay ang espasyo na nagpapalawak sa paglipas ng panahon. Ang mga malalayong bagay na naglalabas ng ilaw 13.77 bilyong taon na ang nakakalipas ay lumipad kahit na malayo sa amin. Ngayon sila ay higit sa 46.5 bilyon na light-years ang layo. Ang pagdududa na katumbas ng 93 bilyong ilaw na taon. Ito ang totoong diameter ng napapansin na uniberso. Kaya ang laki ng bahagi ng kosmos na sinusunod (at kung saan ay tinatawag ding Metagalaxy) ay patuloy na tumataas.

Walang saysay na masukat ang gayong mga distansya sa mga kilometro o mga yunit ng astronomya. Upang maging matapat, ang mga light years ay hindi masyadong magkasya dito. Ngunit ang mga tao ay hindi pa nakakakuha ng anumang mas mahusay. Ang mga bilang ay lumabas na napakalaki na isang computer lamang ang maaaring hawakan ang mga ito.

Kahulugan at kakanyahan ng isang light year

Kaya, isang light year (St. g.) ay isang yunit ng haba, hindi oras, na kung saan ay ang distansya na nilakbay ng isang sunbeam sa isang taon, iyon ay, sa 365 araw... Ang yunit ng pagsukat na ito ay lubos na maginhawa para sa kalinawan nito. Pinapayagan ka nitong sagutin ang tanong, pagkatapos ng anong tagal ng oras na maaari mong asahan ang isang sagot kung magpadala ka ng isang mensahe ng electromagnetic sa isang tiyak na bituin. At kung ang panahong ito ay masyadong mahaba (halimbawa, ito ay isang libong taon), kung gayon walang punto sa mga naturang pagkilos.

Isang paraan o sa iba pa, sa ating pang-araw-araw na buhay sinusukat namin ang mga distansya: sa pinakamalapit na supermarket, sa bahay ng mga kamag-anak sa ibang lungsod, sa iba pa. Gayunpaman, pagdating sa walang katapusang mga puwang sa labas, lumiliko na ang paggamit ng pamilyar na mga halaga tulad ng mga kilometro ay sobrang hindi makatwiran. At ang punto dito ay hindi lamang ang pagiging kumplikado ng pang-unawa sa mga nagreresultang napakalaking halaga, ngunit ang bilang ng mga numero sa kanila. Kahit na ang pagsulat ng napakaraming mga zero ay magiging isang problema. Halimbawa, ang pinakamaikling distansya mula Mars hanggang Earth ay 55.7 milyong kilometro. Anim na zero! Ngunit ang pulang planeta ay isa sa aming pinakamalapit na kapitbahay sa kalangitan. Paano natin magagamit ang mga masalimuot na numero na makuha kapag kinakalkula ang distansya kahit na sa pinakamalapit na mga bituin? At ngayon kailangan natin ng ganitong halaga bilang isang light year. Magkano siya? Alamin natin ngayon.

Ang konsepto ng isang light year ay may kaugnayan din sa relativistic physics, kung saan ang isang malapit na koneksyon at mutual dependence ng espasyo at oras ay itinatag sa simula ng ika-20 siglo, nang ang mga postulate ng Newtonian mechanics ay gumuho. Bago ang halagang ito ng distansya, ang mas malaking mga yunit ng scale sa system

nabuo nang simple: ang bawat kasunod na isa ay isang koleksyon ng mga yunit ng isang mas maliit na order (sentimetro, metro, kilometro, at iba pa). Sa kaso ng isang light year, ang distansya ay nakatali sa oras. Alam ng modernong agham na ang bilis ng pagpapalaganap ng ilaw sa isang vacuum ay palaging. Bukod dito, ito ang pinakamataas na bilis sa kalikasan na pinahihintulutan sa modernong pisika na relativistic. Ang mga ideyang ito ang naglatag ng pundasyon para sa bagong kahulugan. Ang isang light year ay katumbas ng distansya na ang isang sinag ng ilaw ay naglalakbay sa isang taon sa kalendaryo. Sa mga kilometro, ito ay humigit-kumulang na 9.46 * 10 15 kilometro. Kapansin-pansin na sa pinakamalapit na Buwan, ang photon ay sumasakop sa distansya sa 1.3 segundo. Ang araw ay halos walong minuto ang layo. Ngunit ang susunod na pinakamalapit na mga bituin, ang Alpha, ay nasa halos apat na light years na ang layo.

Ang distansya ay hindi kapani-paniwala. Mayroon ding isang mas malaking sukat ng espasyo sa astrophysics. Ang isang light year ay katumbas ng halos isang-katlo ng isang parsec, isang mas malaking yunit ng disterstellar na distansya.

Ang bilis ng ilaw sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon

Sa pamamagitan ng paraan, mayroon ding tulad ng isang tampok na ang mga photon ay maaaring palaganapin sa iba't ibang mga bilis sa iba't ibang mga kapaligiran. Alam na natin kung gaano kabilis lumipad sila sa isang vacuum. At kapag sinabi nila na ang isang ilaw na taon ay katumbas ng distansya na sakop ng ilaw sa isang taon, nangangahulugan ito ng eksaktong walang laman na puwang. Gayunpaman, kapansin-pansin na sa ilalim ng iba pang mga kondisyon ang bilis ng ilaw ay maaaring mas mababa. Halimbawa, sa hangin, ang mga photon ay nagkakalat sa isang bahagyang mas mababang bilis kaysa sa isang vacuum. Alin ang isa - nakasalalay sa tiyak na estado ng kapaligiran. Kaya, sa isang kapaligiran na puno ng gas, ang isang light year ay magiging katumbas ng isang bahagyang mas maliit na halaga. Gayunpaman, kakaiba ang naiiba mula sa tinanggap.

Upang maunawaan ang kahulugan ng konsepto ng "light year", kailangan mo munang alalahanin ang kurso sa pisika ng paaralan, lalo na ang seksyon na tumutukoy sa bilis ng ilaw. Kaya, ang bilis ng ilaw sa isang vacuum, kung saan hindi ito naaapektuhan ng iba't ibang mga kadahilanan, tulad ng mga parang gravitational at magnetic, nasuspinde na mga partikulo, repleksyon ng isang transparent medium, atbp, ay 299 792.5 kilometro bawat segundo. Kailangan mong maunawaan na sa kasong ito, ang ilaw ay nauunawaan bilang nakikita sa pamamagitan ng pangitain ng tao.

Ang mas kaunting mga kilalang yunit ng sukatan para sa distansya ay magaan na buwan, linggo, araw, oras, minuto, at pangalawa.

Banayad na taon at iba pang mga distansya

Dahil napakalaki ng mga distansya, ang pagsukat sa mga ito sa mga maginoo na yunit ay magiging hindi makatwiran at abala. Batay sa mga pagsasaalang-alang na ito, ang isang espesyal na ipinakilala - isang light year, iyon ay, ang distansya na ang paglalakbay ng ilaw sa isang tinatawag na taon ng Julian (katumbas ng 365.25 araw). Isinasaalang-alang na ang bawat araw ay naglalaman ng 86,400 segundo, maaari itong kalkulahin na ang isang sinag ng ilaw ay sumasaklaw sa layo na higit sa 9.4 kilometro bawat taon. Ang halagang ito ay tila napakalaking, gayunpaman, halimbawa, ang distansya sa pinakamalapit na bituin sa Earth, Proxima Centauri, ay 4.2 taon, at ang diameter ng kalawakan ng Milky Way ay lumampas sa 100,000 light years, iyon ay, ang mga visual na obserbasyon na maaaring gawin na ngayon ay sumasalamin sa larawan na umiiral sa paligid daan-daang libong taon na ang nakalilipas.

Ang isang sinag ng ilaw ay sumasaklaw sa distansya mula sa Earth hanggang sa Buwan sa halos isang segundo, ngunit ang sikat ng araw ay umabot sa ating planeta nang higit sa walong minuto.

Sa mga propesyonal na astrophysics, ang konsepto ng isang light year ay bihirang ginagamit. Ang mga siyentipiko na nakararami ay nagpapatakbo sa mga yunit tulad ng parsec at ang astronomical unit. Ang Parsec ay ang distansya sa puntong haka-haka kung saan ang radius ng orbit ng Earth ay nakikita sa isang anggulo ng isang segundo ng arko (1/3600 ng isang degree). Ang average na radius ng orbit, iyon ay, ang distansya mula sa Earth hanggang sa Araw, ay tinatawag na yunit ng astronomya. Ang isang parsec ay humigit-kumulang tatlong light years, o 30,8 trilyong kilometro. Ang yunit ng astronomya ay humigit-kumulang na 149.6 milyong kilometro.

Noong Pebrero 22, 2017, iniulat ng NASA na 7 exoplanets ang natagpuan malapit sa nag-iisang bituin na TRAPPIST-1. Tatlo sa mga ito ay nasa hanay ng mga distansya mula sa bituin kung saan ang planeta ay maaaring magkaroon ng likidong tubig, at ang tubig ay isang pangunahing kondisyon para sa buhay. Naiulat din na ang sistemang ito ng bituin ay matatagpuan sa layo na 40 light years mula sa Earth.

Ang mensahe na ito ay nagdulot ng maraming ingay sa media, ang ilan ay naisip pa rin na ang sangkatauhan ay nasa gilid ng pagtatayo ng mga bagong pag-aayos sa malapit sa isang bagong bituin, ngunit hindi ito ganoon. Ngunit ang 40 light years ay marami, ito ay isang LOT, napakaraming kilometro, iyon ay, ito ay isang napakalaking distansya na napakalaking!

Mula sa kurso ng pisika, ang ikatlong bilis ng kosmiko - ito ang bilis na dapat magkaroon ng isang katawan sa ibabaw ng Earth upang lumampas sa solar system. Ang halaga ng bilis na ito ay 16.65 km / s. Ang orbital spacecraft ay nagsisimula sa bilis na 7.9 km / s at umikot sa paligid ng Daigdig. Sa prinsipyo, ang isang bilis ng 16-20 km / seg ay lubos na maa-access sa mga modernong teknolohiya sa lupa, ngunit hindi na!

Ang sangkatauhan ay hindi pa natutunan kung paano mapabilis ang spacecraft nang mas mabilis kaysa sa 20 km / seg.

Alamin natin kung gaano karaming taon ang aabutin para sa isang sasakyang pangalangaang na naglalakbay sa bilis na 20 km / s upang maglakbay ng 40 light years at maabot ang bituin TRAPPIST-1.
Ang isang light year ay ang distansya na ang isang sinag ng ilaw ay naglalakbay sa isang vacuum, at ang bilis ng ilaw ay humigit-kumulang 300 libong km / seg.

Ang isang spacecraft na ginawa ng mga kamay ng tao ay naglalakbay sa bilis na 20 km / seg, iyon ay, 15,000 beses na mas mabagal kaysa sa bilis ng ilaw. Ang nasabing barko ay sasaklaw sa 40 light years sa isang oras na katumbas ng 40 * 15000 \u003d 600000 taon!

Ang isang ship ship (kasama ang kasalukuyang antas ng teknolohiya) ay maaabot ang TRAPPIST-1 star sa halos 600 libong taon! Ang Homo sapiens ay umiral sa Daigdig (ayon sa mga siyentipiko) sa 35-40 libong taon lamang, at narito ang halos 600 libong taon!

Sa malapit na hinaharap, hindi papayagan ng teknolohiya ang mga tao na maabot ang bituin ng TRAPPIST-1. Kahit na ang mga pangakong makina (ionic, photonic, space sails, atbp.), Na hindi umiiral sa realidad sa mundo, ay tinatayang magagawang mapabilis ang barko sa bilis na 10,000 km / s, na nangangahulugang ang oras ng paglipad sa sistemang TRAPPIST-1 ay mababawasan sa 120 taon. ... Ito ay higit pa o mas kaunting katanggap-tanggap na oras para sa paglipad na may nasuspinde na animation o para sa maraming henerasyon ng mga settler, ngunit ngayon ang lahat ng mga makina ay kamangha-manghang.

Kahit na ang pinakamalapit na mga bituin ay malayo pa rin mula sa mga tao, napakalayo, hindi man banggitin ang mga bituin ng ating Galaxy o iba pang mga kalawakan.

Ang diameter ng ating Milky Way galaxy ay halos 100 libong light years, iyon ay, ang landas mula dulo hanggang dulo para sa isang modernong barko ng Earth ay magiging 1.5 bilyong taon! Ipinapahiwatig ng agham na ang ating Daigdig ay 4 bilyong taong gulang, at ang maraming buhay na buhay ay mga 2 bilyong taong gulang. Ang distansya sa pinakamalapit na kalawakan - ang Andromeda Nebula - ay 2.5 milyong magaan na taon mula sa Earth - kung ano ang isang napakalaking distansya!

Tulad ng nakikita mo, sa lahat ng mga nabubuhay na tao, walang sinumang lalalakad sa mundo ng isang planeta na malapit sa ibang bituin.

Mga kaliskis sa distansya ng galactic

Banayad na taon ( sa St. g., ly) ay isang yunit ng off-system na haba na katumbas ng distansya na naglakbay ng ilaw sa isang taon.

Mas tiyak, ayon sa kahulugan ng International Astronomical Union (IAS), ang isang light year ay katumbas ng distansya na ang paglalakbay ng ilaw sa isang vacuum, nang hindi nararanasan ang impluwensya ng mga patlang ng gravitational, sa isang taon ng Julian (pantay sa pamamagitan ng kahulugan sa 365.25 karaniwang araw ng 86,400 SI segundo, o 31,557 600 segundo). Ito ang kahulugan na ito ay inirerekomenda para magamit sa popular na panitikan sa agham. Sa propesyonal na panitikan, ang mga parsec at multiple (kilo- at megaparsec) ay karaniwang ginagamit upang maipahayag ang mga malalayong distansya sa halip na mga light years.

Noong nakaraan (hanggang 1984) isang light year ang distansya na nilakbay ng ilaw sa isang tropical year, na iniugnay sa panahon ng 1900.0. Ang bagong kahulugan ay naiiba sa luma sa pamamagitan ng tungkol sa 0.002%. Dahil ang yunit na ito ng distansya ay hindi ginagamit para sa mataas na mga sukat ng katumpakan, walang praktikal na pagkakaiba sa pagitan ng luma at bagong mga kahulugan.

Mga halaga ng numero

Ang light year ay:

• 9 460 730 472 580 800 metro (tinatayang 9.46 petameter)
• 63,241,077 Mga Yunit ng Astronomiko (AU)
• 0.306 601 parsecs

Mga kaugnay na yunit

Ang mga yunit sa ibaba ay ginagamit nang bihirang, kadalasang sa mga tanyag na publikasyon lamang:

• 1 light pangalawa \u003d 299,792.458 km (eksaktong)
• 1 light minute ≈ 18 milyong km
• 1 light hour ≈ 1079 milyong km
• 1 light day ≈ 26 bilyong km
• 1 light week ≈ 181 bilyong km
• 1 light month ≈ 790 bilyong km

Distansya sa mga light years

Ang isang magaan na taon ay mabuti para sa kumakatawan sa mga kaliskis sa distansya sa astronomiya.