Hva er 1 lysår på jorden. Hva er et lysår lik? Nøyaktig lyshastighet

Til tross for at navnet ligner på årstiden, måler ikke året tid i det hele tatt, men avstand. Denne enheten er designet for å måle enorme.

Et lysår er en ikke-systemisk lengdeenhet. Dette er avstanden som lyset reiser i et vakuum på ett år (365,25 dager eller 31 557 600 sekunder).

Sammenligningen av et lysår med et kalenderår begynte å bli brukt etter 1984. Før det er et lysår den avstanden lyset har tilbakelagt i ett tropisk år.

Lengden på det tropiske året har ikke en eksakt verdi, siden beregningene er relatert til solens vinkelhastighet, og det er variasjoner for den. For et lysår ble det tatt en gjennomsnittsverdi.

Forskjellen i beregningen mellom et tropisk lysår og et juliansk lysår er 0,02 prosent. Og siden denne enheten ikke brukes til høypresisjonsmålinger, er det ingen praktisk forskjell mellom dem.

Lysåret som lengde brukes i populærvitenskapelig litteratur. I astronomi er det en annen enhet utenfor systemet for måling av store avstander - parsec. Beregningen av parsec er basert på den gjennomsnittlige radiusen til jordens bane. 1 parsec er lik 3,2616 lysår.

Beregninger og avstander

Beregningen av et lysår er direkte relatert til lysets hastighet. For beregninger i fysikk er det vanligvis tatt å være 300 000 000 m/s. Den nøyaktige verdien av lyshastigheten er 299 792 458 m/s. Det vil si at 299 792 458 meter er bare ett lyssekund!

Avstanden til månen er cirka 384 400 000 meter, noe som betyr at lysstrålen vil nå overflaten av månen på cirka 1,28 sekunder.

Avstanden fra solen til jorden er 149 600 000 000. Derfor treffer en solstråle jorden på litt mindre enn 7 minutter.

Så det er 31 557 600 sekunder i løpet av et år. Multipliserer dette tallet med en avstand lik ett lyssekund, får vi at ett lysår er lik 9.460.730.472.580.800 meter.

1 million lysår vil henholdsvis være lik 9.460.730.472.580.800.000.000 meter.

I følge omtrentlige beregninger fra astronomer er diameteren til galaksen vår omtrent 100 000 lysår. Det vil si at i vår galakse kan det ikke være avstander målt i millioner av lysår. Slike tall kan brukes for å måle avstander mellom galakser.

Andromeda-galaksen nærmest jorden er 2,5 millioner lysår unna.

Til dags dato er den største kosmiske avstanden fra Jorden som kan måles avstanden til kanten av det observerbare universet. Det er omtrent 45 milliarder lysår.

Sikkert, etter å ha hørt i en fantastisk actionfilm uttrykket a la "20 til Tatooine lysår”, stilte mange legitime spørsmål. Jeg vil nevne noen av dem:

Er ikke et år en tid?

Hva er så lysår?

Hvor mange kilometer har den?

Hvor lang tid vil det ta lysår romskip med Jord?

Jeg bestemte meg for å dedikere dagens artikkel til å forklare betydningen av denne måleenheten, sammenligne den med våre vanlige kilometer og demonstrere skalaene som Univers.

Virtual Racer.

Tenk deg at en person, i strid med alle reglene, skynder seg langs motorveien med en hastighet på 250 km / t. Om to timer skal han overvinne 500 km, og på fire - så mange som 1000. Med mindre han selvfølgelig krasjer i prosessen ...

Det ser ut til at dette er hastigheten! Men for å omgå hele kloden (≈ 40 000 km), vil rytteren vår trenge 40 ganger mer tid. Og dette er allerede 4 x 40 = 160 timer. Eller nesten en hel uke med sammenhengende kjøring!

Til slutt vil vi imidlertid ikke si at han tilbakela 40 000 000 meter. Siden latskap alltid har tvunget oss til å finne opp og bruke kortere alternative måleenheter.

Grense.

Fra et skolefysikkkurs bør alle vite at den raskeste rytteren i univers- lys. På ett sekund dekker strålen en avstand på omtrent 300 000 km, og kloden vil dermed gå rundt på 0,134 sekunder. Det er 4 298 507 ganger raskere enn vår virtuelle racer!

Fra Jord før Måne lys når i gjennomsnitt på 1,25 s, opp til sol strålen vil rushe på litt mer enn 8 minutter.

Kolossalt, ikke sant? Men eksistensen av hastigheter større enn lysets hastighet er ennå ikke bevist. Derfor bestemte den vitenskapelige verden at det ville være logisk å måle kosmiske skalaer i enheter som en radiobølge passerer over bestemte tidsintervaller (som spesielt lys er).

Avstander.

Dermed, lysår- ikke noe mer enn avstanden som en lysstråle overvinner på ett år. På interstellare skalaer gir det ikke mye mening å bruke avstandsenheter mindre enn dette. Og likevel er de det. Her er deres omtrentlige verdier:

1 lett sekund ≈ 300 000 km;

1 lett minutt ≈ 18 000 000 km;

1 lystime ≈ 1 080 000 000 km;

1 lys dag ≈ 26 000 000 000 km;

1 lett uke ≈ 181 000 000 000 km;

1 lett måned ≈ 790 000 000 000 km.

Og nå, slik at du forstår hvor tallene kommer fra, la oss beregne hva en er lik lysår.

Det er 365 dager i et år, 24 timer i døgnet, 60 minutter i timen og 60 sekunder i minuttet. Dermed består et år av 365 x 24 x 60 x 60 = 31 536 000 sekunder. Lys reiser 300 000 km på ett sekund. Følgelig vil strålen om et år dekke en avstand på 31.536.000 x 300.000 = 9.460.800.000.000 km.

Dette tallet lyder slik: NI TRILLIONER, FIRE HUNDRE SEKTI MILLIONER OG ÅTTE HUNDRE MILLIONER kilometer.

Selvfølgelig, den nøyaktige verdien lysår litt annerledes enn det vi beregnet. Men når man beskriver avstander til stjerner i populærvitenskapelige artikler, er det i prinsippet ikke nødvendig med den høyeste nøyaktigheten, og hundre eller to millioner kilometer vil ikke spille en spesiell rolle her.

La oss nå fortsette tankeeksperimentene våre...

Vekter.

La oss anta moderne romskip blader solsystemet med den tredje romhastigheten (≈ 16,7 km/s). Først lysår han vil seire om 18 000 år!

4,36 lysår til vårt nærmeste stjernesystem ( Alpha Centauri, se bildet i begynnelsen) den vil overvinne om omtrent 78 tusen år!

Vår Melkeveien galaksen, med en diameter på omtrent 100 000 lysår, vil den krysse om 1 milliard 780 millioner år.

Og til den som er nærmest oss galakser, romskip haster først etter 36 milliarder år ...

Dette er paiene. Men i teorien, til og med Univers oppsto for bare 16 milliarder år siden ...

Og endelig...

Du kan begynne å lure på den kosmiske skalaen selv uten å gå utover solsystemet fordi den er veldig stor i seg selv. Dette ble vist veldig godt og tydelig av for eksempel skaperne av prosjektet Hvis månen varbare 1 piksel (Hvis månen bare var én piksel): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html .

På dette vil jeg kanskje fullføre dagens artikkel. Alle dine spørsmål, kommentarer og ønsker er velkomne i kommentarene under.

Et lysår er avstanden som lyset reiser på ett år.. Den internasjonale astronomiske union ga sin forklaring på lysåret - dette er avstanden som lys reiser i et vakuum, uten tyngdekraftens deltagelse, i et juliansk år. Det julianske året er lik 365 dager. Det er denne tolkningen som brukes i den vitenskapelige litteraturen.

Hvis vi tar faglitteratur, så er avstanden her beregnet i parsecs eller kilo- og megaparsecs.

Det er spesifikke tall som bestemte avstanden til lystimer, minutter, dager osv.

• Et lysår er 9.460.800.000.000 km,
• måned- 788 333 millioner km.,
• en uke- 197 083 millioner km.,
• dag- 26,277 millioner km,
• time- 1.094 millioner km.,
• minutt- ca 18 millioner km.,
• sekund- ca 300 tusen km.

Dette er interessant! Fra jorden til månen når lyset i gjennomsnitt 1,25 s, mens strålen når solen på litt mer enn 8 minutter.

Et interessant faktum om universets natur

Stjernen Betelgeuse i stjernebildet Orion skulle eksplodere i overskuelig fremtid (faktisk innen noen få århundrer).

Betelgeuse ligger i en avstand på 495 til 640 lysår fra oss.
Hvis det eksploderer akkurat nå, vil innbyggerne på jorden se denne eksplosjonen først om 500-600 år.

Og hvis du ser en eksplosjon i dag, husk at eksplosjonen faktisk skjedde rundt Ivan the Terribles tid ...

jord år

Et jordår er avstanden som jorden har tilbakelagt på ett år. Tar vi med alle beregningene, så er ett lysår lik 63242 jordår. Denne figuren refererer spesifikt til planeten Jorden, til andre, som Mars eller Jupiter, vil de være helt annerledes. Et lysår måler avstanden fra et himmellegeme til et annet. Tallene for lysår og jordår er så forskjellige, selv om de representerer avstand.

Vet du hvorfor astronomer ikke bruker lysåret til å beregne avstander til fjerne objekter i verdensrommet?

Et lysår er en ikke-systemisk enhet for måling av avstander i verdensrommet. Det er allestedsnærværende i populære bøker og lærebøker om astronomi. I profesjonell astrofysikk brukes imidlertid denne figuren ekstremt sjelden og ofte for å bestemme avstander til objekter i nærheten i rommet. Grunnen til dette er enkel: Hvis du bestemmer avstanden i lysår til fjerne objekter i universet, vil tallet være så stort at det vil være upraktisk og upraktisk å bruke det til fysiske og matematiske beregninger. Derfor, i stedet for et lysår, bruker profesjonell astronomi en slik måleenhet som , som er mye mer praktisk å betjene når du utfører komplekse matematiske beregninger.

Definisjon av begrepet

Vi kan finne definisjonen av begrepet "lysår" i enhver astronomilærebok. Et lysår er avstanden som en lysstråle reiser i ett jordår. En slik definisjon kan tilfredsstille amatøren, men kosmologen vil finne den ufullstendig. Han vil legge merke til at et lysår ikke bare er avstanden som lyset reiser i løpet av et år, men avstanden som en lysstråle reiser i 365,25 jorddøgn i vakuum, uten å bli påvirket av magnetiske felt.

Et lysår er 9,46 billioner kilometer. Dette er avstanden en lysstråle reiser i løpet av et år. Men hvordan oppnådde astronomer en så nøyaktig bestemmelse av strålebanen? Vi vil snakke om dette nedenfor.

Hvordan bestemmes lysets hastighet?

I gamle tider ble det antatt at lys forplanter seg i universet umiddelbart. Fra det syttende århundre begynte imidlertid forskere å tvile på dette. Galileo var den første som tvilte på den foreslåtte uttalelsen ovenfor. Det var han som prøvde å bestemme tiden som en lysstråle reiser en avstand på 8 km. Men på grunn av det faktum at en slik avstand var ubetydelig for en slik verdi som lysets hastighet, endte eksperimentet i fiasko.

Det første store skiftet i denne utgaven var observasjonen av den berømte danske astronomen Olaf Römer. I 1676 la han merke til forskjellen i tidspunktet for en formørkelse avhengig av tilnærmingen og fjerningen av jorden til dem i det ytre rom. Roemer koblet med hell denne observasjonen med det faktum at jo lenger jorden beveger seg bort fra, jo mer tid tar det for lyset som reflekteres fra dem å reise avstanden til planeten vår.

Roemer fanget nøyaktig essensen av dette faktum, men han lyktes ikke med å beregne den pålitelige verdien av lysets hastighet. Beregningene hans var feil, fordi han på det syttende århundre ikke kunne ha nøyaktige data om avstanden fra jorden til andre planeter i solsystemet. Disse dataene ble bestemt noe senere.

Ytterligere fremskritt innen forskning og bestemmelse av lysåret

I 1728 var den engelske astronomen James Bradley, som oppdaget effekten av stjerneavvik, den første som beregnet den omtrentlige lyshastigheten. Han bestemte verdien til 301 tusen km / s. Men denne verdien var unøyaktig. Mer avanserte metoder for å beregne lysets hastighet ble produsert uavhengig av kosmiske kropper – på jorden.

Observasjoner av lysets hastighet i vakuum ved hjelp av et roterende hjul og et speil ble gjort av henholdsvis A. Fizeau og L. Foucault. Med deres hjelp klarte fysikere å komme nærmere den virkelige verdien av denne mengden.

Nøyaktig lyshastighet

Forskere klarte å bestemme den nøyaktige lyshastigheten først i forrige århundre. Basert på Maxwells teori om elektromagnetisme, ved bruk av moderne laserteknologi og beregninger, korrigert for brytningsindeksen til strålefluksen i luft, var forskerne i stand til å beregne den nøyaktige verdien av lyshastigheten 299 792,458 km/s. Denne verdien brukes fortsatt av astronomer. Videre, å bestemme lyset dag, måned og år var allerede et spørsmål om teknologi. Ved enkle beregninger fikk forskerne tallet 9,46 billioner kilometer – det er hvor lang tid det ville ta for en lysstråle å fly rundt langs jordens bane.

På en eller annen måte, i vårt daglige liv måler vi avstander: til nærmeste supermarked, til huset til slektninger i en annen by, til og så videre. Men når det kommer til de store verdensrommet, viser det seg at bruken av kjente verdier som kilometer er ekstremt irrasjonell. Og poenget her er ikke bare vanskeligheten med å oppfatte de resulterende gigantiske verdiene, men antallet sifre i dem. Selv å skrive så mange nuller vil bli et problem. For eksempel er den korteste avstanden fra Mars til Jorden 55,7 millioner kilometer. Seks nuller! Men den røde planeten er en av våre nærmeste naboer på himmelen. Hvordan bruke de tungvinte tallene som vil bli oppnådd når man beregner avstanden selv til de nærmeste stjernene? Og akkurat nå trenger vi en slik verdi som et lysår. Hvor mye koster han? La oss nå finne ut av det.

Begrepet lysår er også nært knyttet til relativistisk fysikk, der den nære sammenhengen og gjensidige avhengigheten av rom og tid ble etablert på begynnelsen av 1900-tallet, da postulatene til newtonsk mekanikk kollapset. Før denne avstandsverdien, jo større enheter i systemet

ble dannet ganske enkelt: hver påfølgende var et sett med enheter av en mindre orden (centimeter, meter, kilometer og så videre). Når det gjelder et lysår, var avstanden bundet til tid. Moderne vitenskap vet at lysets hastighet i et vakuum er konstant. Dessuten er det den maksimale hastigheten i naturen som er tillatt i moderne relativistisk fysikk. Det var disse ideene som dannet grunnlaget for den nye betydningen. Et lysår er lik avstanden som en lysstråle reiser i ett jordkalenderår. I kilometer er dette omtrent 9,46 * 10 15 kilometer. Interessant nok, til nærmeste måne, reiser et foton avstanden på 1,3 sekunder. Til solen - omtrent åtte minutter. Men til de nærmeste stjernene, Alpha, og allerede rundt fire lysår.

Bare en fantastisk avstand. Det er et enda større rommål i astrofysikk. Et lysår er omtrent en tredjedel av en parsec, en enda større måleenhet for interstellare avstander.

Lysets forplantningshastighet under forskjellige forhold

Det er forresten også en slik funksjon at fotoner kan forplante seg med ulik hastighet i ulike miljøer. Vi vet allerede hvor fort de flyr i et vakuum. Og når de sier at et lysår er lik avstanden som lyset har tilbakelagt i løpet av et år, mener de nettopp det tomme verdensrommet. Det er imidlertid interessant å merke seg at under andre forhold kan lyshastigheten være mindre. For eksempel, i luft spres fotoner med litt lavere hastighet enn i vakuum. Med hvilken - avhenger av atmosfærens spesifikke tilstand. I et gassfylt medium vil således et lysår være noe mindre. Den vil imidlertid ikke avvike vesentlig fra den aksepterte.