ระยะทางที่แสงเดินทางได้ใน 1 ปี กี่กิโลเมตรในปีแสงและเท่ากับโลก

ไม่ว่าเราจะใช้ชีวิตแบบไหน ทำอะไร ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง เราใช้หน่วยวัดบางหน่วยทุกวัน เราขอน้ำสักแก้ว อุ่นอาหารเช้าของเราเองให้ได้อุณหภูมิที่กำหนด ประมาณการด้วยสายตาว่าเราต้องเดินไปให้ใกล้ที่สุดเท่าไหร่ ที่ทำการไปรษณีย์,นัดพบ เวลาที่แน่นอนและอื่นๆ การดำเนินการทั้งหมดนี้ต้องการ

ไม่เพียงแค่การคำนวณเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการวัดบางหมวดหมู่ของตัวเลขต่างๆ เช่น ระยะทาง ปริมาณ น้ำหนัก เวลา และอื่นๆ ในของเรา ชีวิตประจำวันเราใช้ตัวเลขเป็นประจำ และตัวเลขเหล่านี้คุ้นเคยมานานแล้ว ราวกับว่าเป็นเครื่องมือบางอย่าง แต่จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเราออกจาก Comfort Zone ในแต่ละวันและเผชิญกับสิ่งผิดปกติ ค่าตัวเลข? ในบทความนี้ พวกเราจะพูดเกี่ยวกับตัวเลขที่น่าอัศจรรย์ของจักรวาล

พื้นที่เปิดโล่งสากล

ที่น่าแปลกใจยิ่งกว่าคือสถานการณ์กับ ระยะห่างของอวกาศ. เราค่อนข้างทราบกิโลเมตรไปยังเมืองใกล้เคียงและแม้กระทั่งจากมอสโกถึงนิวยอร์ก แต่มันยากที่จะจินตนาการถึงระยะทางที่มองเห็นได้เมื่อพูดถึงขนาดของกระจุกดาว ถึงเวลาที่เราจะต้องเรียกว่าปีแสง ท้ายที่สุด ระยะห่างระหว่างดาวฤกษ์ข้างเคียงนั้นใหญ่มาก และการวัดเป็นกิโลเมตรหรือไมล์นั้นไม่สมเหตุสมผล และประเด็นนี้ไม่ได้อยู่ที่ความยากในการรับรู้จำนวนผลลัพธ์มหาศาลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจำนวนศูนย์ด้วย ปัญหากลายเป็นการเขียนตัวเลข ตัวอย่างเช่น ระยะทางจากโลกถึงดาวอังคารในช่วงเวลาที่เข้าใกล้ที่สุดคือ 55.7 ล้านกิโลเมตร ค่าที่มีศูนย์หกตัว แต่ดาวอังคารเป็นหนึ่งในพื้นที่ใกล้เคียงที่สุดของเรา! ระยะห่างจากดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด ยกเว้นดวงอาทิตย์ จะมากกว่าล้านเท่า แล้วถ้าเราวัดเป็นกิโลเมตรหรือไมล์ นักดาราศาสตร์ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการบันทึกปริมาณมหาศาลเหล่านี้ ปีแสงแก้ปัญหานี้ได้ ทางออกค่อนข้างแยบยล

ปีแสงคืออะไร?

แทนที่จะสร้างหน่วยวัดใหม่ ซึ่งก็คือผลรวมของหน่วยของลำดับที่เล็กกว่า (เช่นเดียวกับหน่วยมิลลิเมตร เซนติเมตร เมตร เมตร กิโลเมตร) จึงตัดสินใจผูกระยะทางกับเวลา แท้จริงแล้วเวลาก็เช่นกัน สนามกาย, มีอิทธิพลต่อเหตุการณ์, มากขึ้น

ยิ่งไปกว่านั้น อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ถูกค้นพบโดยเชื่อมต่อถึงกันและเปลี่ยนแปลงได้ และพิสูจน์ผ่านทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขา ความเร็วคงที่กลายเป็นความเร็วแสง และทางผ่านของลำแสง ระยะทางที่แน่นอนต่อหน่วยเวลาให้ปริมาณเชิงพื้นที่ใหม่: แสงวินาที, นาทีแสง, วันแสง, เดือนแสง, ปีแสง. ตัวอย่างเช่น ในวินาทีที่ลำแสง (ในสภาพอวกาศ - สุญญากาศ) เดินทางเป็นระยะทางประมาณ 300,000 กิโลเมตร คำนวณง่าย ๆ ว่าหนึ่งปีแสงเท่ากับประมาณ 9.46 * 10 15 . ดังนั้น ระยะทางจากโลกถึงวัตถุในจักรวาลที่ใกล้ที่สุด คือ ดวงจันทร์ ซึ่งห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าหนึ่งวินาทีแสงเล็กน้อย - ประมาณแปดนาทีแสง ร่างกายชายขอบ ระบบสุริยะบน ความคิดสมัยใหม่โคจรไปในระยะทางหนึ่งปีแสง ดาวดวงถัดไปที่อยู่ใกล้เราที่สุด หรือที่เรียกกันว่าระบบดาวคู่ Alpha และ Proxima Centauri นั้นอยู่ไกลมากจนแม้แต่แสงจากพวกมันก็ไปถึงกล้องโทรทรรศน์ของเราเพียงสี่ปีหลังจากการเริ่มต้น และท้ายที่สุด สิ่งเหล่านี้ยังคงเป็นเทห์ฟากฟ้าที่อยู่ใกล้เราที่สุด แสงจากปลายอีกด้านของทางช้างเผือกใช้เวลากว่าแสนปีกว่าจะไปถึงเรา

นี่คือคำจำกัดความที่แนะนำให้ใช้ใน วรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม. ในวรรณคดีมืออาชีพ พาร์เซกและหน่วยทวีคูณ (กิโล- และเมกะพาร์เซก) มักใช้เพื่อแสดงระยะทางไกลๆ แทนที่จะเป็นปีแสง

ก่อนหน้านี้ (จนถึงปี 1984) ปีแสงคือระยะทางที่แสงเดินทางในปีเดียวในเขตร้อนชื้น ซึ่งอ้างอิงถึงยุค 1900.0 คำจำกัดความใหม่แตกต่างจากคำจำกัดความเดิมประมาณ 0.002% เนื่องจากไม่ได้ใช้หน่วยวัดระยะทางสำหรับการวัดที่แม่นยำสูง จึงไม่มีความแตกต่างในทางปฏิบัติระหว่างคำจำกัดความเก่าและใหม่

ค่าตัวเลข

ปีแสงคือ:

• 9 460 730 472 580 800 เมตร (ประมาณ 9.5 petameters)

หน่วยที่เกี่ยวข้อง

หน่วยต่อไปนี้ใช้ค่อนข้างน้อยโดยปกติเฉพาะในสิ่งพิมพ์ยอดนิยมเท่านั้น:

• 1 วินาทีแสง = 299,792.458 กม. (ตรง)
• 1 นาทีแสง ≈ 18 ล้านกม.
• 1 ชั่วโมงแสง ≈ 1079 ล้านกม.
• 1 วันแสง ≈ 26 พันล้านกม.
• 1 สัปดาห์แสง ≈ 181 พันล้านกิโลเมตร
• 1 เดือนแสง ≈ 790 พันล้านกม.

ระยะทางในปีแสง

ปีแสงสะดวกสำหรับการแสดงคุณภาพของมาตราส่วนระยะทางในทางดาราศาสตร์

มาตราส่วน	มูลค่า (st. ปี)	คำอธิบาย
วินาที	4 10 −8	ระยะทางเฉลี่ยไปยังดวงจันทร์ประมาณ 380,000 กม. ซึ่งหมายความว่าจะใช้เวลาประมาณ 1.3 วินาทีสำหรับลำแสงที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวโลกไปถึงพื้นผิวของดวงจันทร์
นาที	1.6 10 −5	หน่วยดาราศาสตร์หนึ่งหน่วยมีค่าประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร ดังนั้น แสงเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลกในเวลาประมาณ 500 วินาที (8 นาที 20 วินาที)
นาฬิกา	0,0006	ระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโตประมาณ 5 ชั่วโมงแสง
	0,0016	ชุดเครื่องมือ "Pioneer" และ "Voyager" ที่บินออกนอกระบบสุริยะประมาณ 30 ปีหลังจากปล่อยออกในระยะทางประมาณหนึ่งร้อย หน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์และเวลาในการตอบสนองต่อคำขอจากโลกคือประมาณ 14 ชั่วโมง
ปี	1,6	ขอบด้านในของเมฆออร์ตสมมุติฐานอยู่ที่ 50,000 AU e. จากดวงอาทิตย์และด้านนอก - 100,000 ก. จ. เพื่อให้ครอบคลุมระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึงขอบเมฆด้านนอก แสงจะใช้เวลาประมาณหนึ่งปีครึ่ง
	2,0	รัศมีพื้นที่สูงสุด อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง Sun ("Hill's Spheres") - ประมาณ 125,000 ก. อี
	4,22	ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เราที่สุด (ไม่นับดวงอาทิตย์) Proxima Centauri อยู่ที่ระยะทาง 4.22 วินาที ของปี .
สหัสวรรษ	26 000	ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ของเราอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 26,000 ปีแสง
	100 000	เส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์ของกาแลคซีของเราคือ 100,000 ปีแสง
ล้านปี	2.5 10 6	ดาราจักรชนิดก้นหอย M31 ซึ่งเป็นดาราจักร Andromeda ที่มีชื่อเสียงที่สุด อยู่ห่างออกไป 2.5 ล้านปีแสง
	3.14 10 6	ดาราจักรสามเหลี่ยม (M33) อยู่ห่างออกไป 3.14 ล้านปีแสง และเป็นวัตถุนิ่งที่อยู่ไกลที่สุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
	5.9 10 7	กระจุกดาราจักรที่ใกล้ที่สุดอย่างกระจุกดาวราศีกันย์ อยู่ห่างออกไป 59 ล้านปีแสง
	1.5 10 8 - 2.5 10 8	ความผิดปกติของแรงโน้มถ่วง "Great Attractor" อยู่ห่างจากเรา 150-250 ล้านปีแสง
พันล้านปี	1.2 10 9	Great Wall of Sloan เป็นหนึ่งในการก่อตัวที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลโดยมีขนาดประมาณ 350 Mpc สำหรับแสงที่จะเอาชนะมันได้ตั้งแต่ต้นจนจบ จะใช้เวลาประมาณหนึ่งพันล้านปี
	1.4 10 10	ขนาดของพื้นที่ที่เชื่อมต่อกันเชิงสาเหตุของจักรวาล คำนวณจากอายุของจักรวาลและอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด - ความเร็วของแสง
4.57 10 10	ระยะห่างจากโลกถึงขอบจักรวาลที่สังเกตได้ในทุกทิศทาง รัศมีการโคจรของเอกภพที่สังเกตได้ (ภายในกรอบของแบบจำลองจักรวาลวิทยาแลมบ์ดา-CDM)

ตาชั่งระยะทางกาแลกติก

• หน่วยดาราศาสตร์ที่มีความแม่นยำดีมีค่าเท่ากับ 500 วินาทีแสง กล่าวคือ แสงเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลกในเวลาประมาณ 500 วินาที

ดูสิ่งนี้ด้วย

ลิงค์

1. องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐาน 9.2 หน่วยวัด

หมายเหตุ

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010 .

ดูว่า "ปีแสง" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

หน่วยความยาวนอกระบบที่ใช้ในดาราศาสตร์ 1 ส. ก. เท่ากับระยะทาง, ผ่านแสงเป็นเวลา 1 ปี 1 S. g. \u003d 0.3068 พาร์เซก \u003d 9.4605 1015 ม. ทางกายภาพ พจนานุกรมสารานุกรม. ม.: สารานุกรมโซเวียต. หัวหน้าบรรณาธิการ A. M. Prokhorov ... ... สารานุกรมทางกายภาพ

LIGHTYEAR หน่วยของระยะทางดาราศาสตร์ เท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางเข้า ลานหรือใน VACUUM สำหรับหนึ่ง ปีเขตร้อน. 1 ปีแสง เท่ากับ 9.46071012 กม.... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

LIGHTYEAR หน่วยความยาวที่ใช้ในดาราศาสตร์: เส้นทางที่แสงเดินทางใน 1 ปี เช่น 9.466?1012 กม. ระยะห่างจากดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด (Proxima Centauri) อยู่ที่ประมาณ 4.3 ปีแสง ดาวฤกษ์ที่ห่างไกลที่สุดในกาแล็กซี่ตั้งอยู่บน ... ... สารานุกรมสมัยใหม่

หน่วยของระยะทางระหว่างดวงดาว เส้นทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปีคือ 9.46 × 1012 กม. ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

ปีแสง- LIGHTYEAR หน่วยความยาวที่ใช้ในดาราศาสตร์: เส้นทางที่แสงเดินทางใน 1 ปี คือ 9.466´1012 กม. ระยะห่างจากดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด (Proxima Centauri) อยู่ที่ประมาณ 4.3 ปีแสง ดาวฤกษ์ที่ห่างไกลที่สุดในกาแล็กซี่ตั้งอยู่บน ... ... พจนานุกรมสารานุกรมภาพประกอบ

หน่วยความยาวที่ไม่เป็นระบบที่ใช้ในดาราศาสตร์ 1 ปีแสง คือ ระยะทางที่แสงเดินทางใน 1 ปี 1 ปีแสง เท่ากับ 9.4605E+12 km = 0.307 pc... พจนานุกรมดาราศาสตร์

หน่วยของระยะทางระหว่างดวงดาว เส้นทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี คือ 9.46 1,012 กม. * * * LIGHTYEAR LIGHTYEAR หน่วยของระยะทางระหว่างดวงดาว เส้นทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปีคือ 9.46x1012 กม. ... พจนานุกรมสารานุกรม

ปีแสง- หน่วยของระยะทางเท่ากับเส้นทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี ปีแสงเท่ากับ 0.3 พาร์เซก... แนวคิด วิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่. อภิธานศัพท์ของคำศัพท์พื้นฐาน

แน่นอนว่าเมื่อได้ยินคำพูดในภาพยนตร์แอคชั่นที่ยอดเยี่ยมเรื่อง a la “20 to Tatooine ปีแสง” หลายคนถามคำถามที่ถูกต้อง ฉันจะตั้งชื่อบางส่วนของพวกเขา:

ปีไม่ใช่เวลา?

แล้วมันคืออะไร ปีแสง?

มันมีกี่กิโลเมตร?

มันจะใช้เวลานานเท่าไหร่ ปีแสง ยานอวกาศกับ โลก?

ผมตัดสินใจอุทิศบทความของวันนี้เพื่ออธิบายความหมายของหน่วยวัดนี้ เปรียบเทียบกับกิโลเมตรปกติของเรา และแสดงมาตราส่วนว่า จักรวาล.

นักแข่งเสมือนจริง

ลองนึกภาพคนที่ฝ่าฝืนกฎทั้งหมดวิ่งไปตามทางหลวงด้วยความเร็ว 250 กม. / ชม. ในสองชั่วโมงเขาจะเอาชนะ 500 กม. และในสี่ - มากถึง 1,000 แน่นอนว่าเขาล้มเหลวในกระบวนการ ...

ดูเหมือนว่านี่คือความเร็ว! แต่เพื่อให้ทั่วถึง โลก(≈ 40,000 กม.) ผู้ขับขี่ของเราต้องการเวลาเพิ่มขึ้น 40 เท่า และนี่คือ 4 x 40 = 160 ชั่วโมงแล้ว หรือขับต่อเนื่องเกือบสัปดาห์!

อย่างไรก็ตามในท้ายที่สุดเราจะไม่บอกว่าเขาครอบคลุม 40,000,000 เมตร เนื่องจากความเกียจคร้านบังคับให้เราต้องประดิษฐ์และใช้หน่วยวัดทางเลือกที่สั้นกว่าเสมอ

จำกัด.

จาก หลักสูตรโรงเรียนฟิสิกส์ที่ทุกคนควรรู้คือนักปั่นที่เร็วที่สุดใน จักรวาล- แสงสว่าง. ในหนึ่งวินาที ลำแสงของมันครอบคลุมระยะทางประมาณ 300,000 กม. และโลก ดังนั้น มันจะไปรอบ ๆ ใน 0.134 วินาที เร็วกว่านักแข่งเสมือนจริงของเรา 4,298,507 เท่า!

จาก โลกก่อน ดวงจันทร์แสงเข้าถึงโดยเฉลี่ยใน 1.25 วินาที สูงถึง ดวงอาทิตย์ลำแสงของมันจะพุ่งเร็วกว่า 8 นาทีเล็กน้อย

มหึมาใช่มั้ย? แต่การมีอยู่ของความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสงยังไม่ได้รับการพิสูจน์ นั่นเป็นเหตุผลที่ วิชาการตัดสินใจว่าจะมีเหตุผลที่จะวัดมาตราส่วนของจักรวาลในหน่วยที่คลื่นวิทยุเดินทางในช่วงเวลาหนึ่ง (ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งแสงคือ)

ระยะทาง.

ทางนี้, ปีแสง- ไม่มีอะไรมากไปกว่าระยะทางที่แสงส่องผ่านในหนึ่งปี ในระดับดวงดาว การใช้หน่วยระยะทางที่เล็กกว่านี้ไม่สมเหตุสมผลนัก และถึงกระนั้นพวกเขาก็เป็น นี่คือค่าโดยประมาณ:

1 วินาทีแสง ≈ 300,000 กม.

1 นาทีแสง ≈ 18,000,000 กม.

1 ชั่วโมงแสง ≈ 1,080,000,000 กม.

1 วันแสง ≈ 26,000,000,000 กม.

1 สัปดาห์แสง ≈ 181,000,000,000 กม.

1 เดือนแสง ≈ 790,000,000 กม.

และตอนนี้ เพื่อให้คุณเข้าใจว่าตัวเลขมาจากไหน มาคำนวณว่าตัวหนึ่งมีค่าเท่ากับอะไร ปีแสง.

มี 365 วันในหนึ่งปี 24 ชั่วโมงในหนึ่งวัน 60 นาทีในหนึ่งชั่วโมง และ 60 วินาทีในหนึ่งนาที ดังนั้นหนึ่งปีจึงประกอบด้วย 365 x 24 x 60 x 60 = 31,536,000 วินาที แสงเดินทางได้ 300,000 กม. ในหนึ่งวินาที ดังนั้นในหนึ่งปีลำแสงของมันจะครอบคลุมระยะทาง 31,536,000 x 300,000 = 9,460,800,000,000 กม.

ตัวเลขนี้อ่านดังนี้: เก้าล้านล้านสี่ร้อยหกสิบล้านแปดร้อยล้านกิโลเมตร

แน่นอนค่า ปีแสงแตกต่างจากที่เราคำนวณเล็กน้อย แต่เมื่ออธิบายระยะทางถึงดวงดาวใน บทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ความแม่นยำสูงสุดโดยหลักการแล้วมันไม่จำเป็นและหนึ่งร้อยหรือสองล้านกิโลเมตรจะไม่มีบทบาทพิเศษที่นี่

ตอนนี้เรามาทำการทดลองทางความคิดกันต่อ...

ตาชั่ง

สมมติว่าทันสมัย ยานอวกาศใบไม้ ระบบสุริยะจากที่สาม ความเร็วของอวกาศ(≈ 16.7 กม./วินาที). ครั้งแรก ปีแสงเขาจะเอาชนะใน 18,000 ปี!

4,36 ปีแสงไปยังระบบดาวที่ใกล้ที่สุดของเรา ( Alpha Centauriดูภาพตอนต้น) มันจะเอาชนะในอีกประมาณ 78,000 ปี!

ของเรา กาแล็กซี่ ทางช้างเผือก มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสงจะข้ามไปใน 1 พันล้าน 780 ล้านปี

ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งในชีวิตประจำวันของเราวัดระยะทาง: ไปยังซูเปอร์มาร์เก็ตที่ใกล้ที่สุดไปยังบ้านของญาติในเมืองอื่นและอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงพื้นที่อันกว้างใหญ่ ปรากฎว่าการใช้ค่าที่คุ้นเคยเช่นกิโลเมตรนั้นไม่สมเหตุสมผลอย่างยิ่ง และประเด็นตรงนี้ไม่ใช่แค่ความยากในการรับรู้ค่าขนาดมหึมาที่เกิดขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจำนวนหลักในนั้นด้วย แม้แต่การเขียนเลขศูนย์จำนวนมากก็จะกลายเป็นปัญหา ตัวอย่างเช่น จากดาวอังคารสู่โลก มากที่สุด ระยะทางสั้น ๆ- 55.7 ล้านกิโลเมตร หกศูนย์! แต่ดาวเคราะห์สีแดงเป็นหนึ่งในเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเราบนท้องฟ้า จะใช้ตัวเลขที่ยุ่งยากที่จะได้รับเมื่อคำนวณระยะทางแม้แต่กับดาวที่ใกล้ที่สุดได้อย่างไร? และตอนนี้เราต้องการค่าเช่นปีแสง เขาเป็นเท่าไหร่? ตอนนี้ขอคิดออก

แนวคิดของปีแสงยังสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับฟิสิกส์เชิงสัมพัทธภาพ ซึ่ง การเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดและการพึ่งพาอาศัยกันของพื้นที่และเวลาเกิดขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อหลักกลศาสตร์ของนิวตันพังทลายลง ก่อนค่าระยะทางนี้ หน่วยที่ใหญ่กว่าในระบบ

ถูกสร้างขึ้นค่อนข้างง่าย: แต่ละอันต่อมาคือชุดของหน่วยที่มีขนาดเล็กกว่า (เซนติเมตร เมตร กิโลเมตร เป็นต้น) ในกรณีของปีแสง ระยะทางจะถูกผูกไว้กับเวลา วิทยาศาสตร์สมัยใหม่เรารู้ว่าความเร็วแสงในสุญญากาศนั้นคงที่ นอกจากนี้เธอยังเป็น ความเร็วสูงสุดในธรรมชาติ ยอมรับได้ในฟิสิกส์สัมพัทธภาพสมัยใหม่ ความคิดเหล่านี้เป็นรากฐานของความหมายใหม่ ปีแสงเท่ากับระยะทางที่รังสีแสงเดินทางในปีปฏิทินโลกหนึ่งปี ในกิโลเมตร นี่คือประมาณ 9.46 * 10 15 กิโลเมตร ที่น่าสนใจคือโฟตอนเดินทางเป็นระยะทาง 1.3 วินาทีไปยังดวงจันทร์ที่ใกล้ที่สุด สู่ดวงอาทิตย์ - ประมาณแปดนาที แต่สำหรับดาวดวงถัดไปที่ใกล้ที่สุดคืออัลฟ่าและประมาณสี่ปีแสงแล้ว

เพียงระยะทางที่ยอดเยี่ยม มีการวัดพื้นที่ในดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ใหญ่กว่า ปีแสงมีค่าประมาณหนึ่งในสามของพาร์เซก ซึ่งเป็นหน่วยวัดที่ใหญ่กว่าสำหรับระยะทางระหว่างดวงดาว

ความเร็วของการแพร่กระจายของแสงในสภาวะต่างๆ

นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติดังกล่าวที่โฟตอนสามารถแพร่กระจายด้วยความเร็วที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน เรารู้แล้วว่าพวกมันบินได้เร็วแค่ไหนในสุญญากาศ และเมื่อพวกเขากล่าวว่าปีแสงเท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี พวกเขาหมายถึงพื้นที่รอบนอกที่ว่างเปล่าอย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่าภายใต้เงื่อนไขอื่นๆ ความเร็วของแสงอาจน้อยกว่านี้ ตัวอย่างเช่น ใน สิ่งแวดล้อมอากาศโฟตอนโปรยปรายเล็กน้อย ความเร็วช้าลงกว่าในสุญญากาศ อันไหนขึ้นอยู่กับสภาวะเฉพาะของบรรยากาศ ดังนั้น ในตัวกลางที่เติมแก๊ส ปีแสงจะน้อยกว่าเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม มันจะไม่แตกต่างไปจากที่ยอมรับมากนัก

คุณรู้หรือไม่ว่าทำไมนักดาราศาสตร์ไม่ใช้ปีแสงในการคำนวณระยะทางไปยังวัตถุที่อยู่ห่างไกลในอวกาศ

ปีแสงเป็นหน่วยที่ไม่เป็นระบบสำหรับการวัดระยะทางในอวกาศ มีอยู่ทั่วไปในหนังสือและตำราดาราศาสตร์ยอดนิยม อย่างไรก็ตาม ในวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ระดับมืออาชีพ ตัวเลขนี้ใช้น้อยมากและบ่อยครั้งมากในการกำหนดระยะทางไปยังวัตถุใกล้เคียงในอวกาศ เหตุผลนั้นง่ายมาก: หากคุณกำหนดระยะทางในปีแสงกับวัตถุที่อยู่ห่างไกลในจักรวาล ตัวเลขจะมีขนาดใหญ่มากจนใช้งานไม่ได้และไม่สะดวกที่จะใช้สำหรับการคำนวณทางกายภาพและทางคณิตศาสตร์ ดังนั้นแทนที่จะเป็นปีแสง ดาราศาสตร์มืออาชีพจึงใช้หน่วยการวัดเช่น ซึ่งสะดวกกว่ามากในการดำเนินการเมื่อทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน

คำจำกัดความของคำว่า

เราสามารถหาคำจำกัดความของคำว่า "ปีแสง" ได้ในตำราดาราศาสตร์ทุกเล่ม ปีแสงคือระยะทางที่รังสีแสงเดินทางในหนึ่งปีโลก คำจำกัดความดังกล่าวอาจตอบสนองมือสมัครเล่น แต่นักจักรวาลวิทยาจะพบว่ามันไม่สมบูรณ์ เขาจะสังเกตเห็นว่าปีแสงไม่ได้เป็นเพียงระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี แต่ระยะทางที่รังสีของแสงใช้ 365.25 วันโลกเดินทางในสุญญากาศไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก

ปีแสงเท่ากับ 9.46 ล้านล้านกิโลเมตร นี่คือระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี แต่นักดาราศาสตร์บรรลุสิ่งนี้ได้อย่างไร ความหมายที่แน่นอนเส้นทางลำแสง? เราจะพูดถึงเรื่องนี้ด้านล่าง

ความเร็วแสงถูกกำหนดอย่างไร?

ในสมัยโบราณเชื่อกันว่าแสงแพร่กระจายในจักรวาลทันที อย่างไรก็ตาม เมื่อต้นศตวรรษที่สิบเจ็ด นักวิชาการเริ่มสงสัยในเรื่องนี้ กาลิเลโอเป็นคนแรกที่สงสัยคำกล่าวที่เสนอข้างต้น เขาเป็นคนที่พยายามกำหนดเวลาในระหว่างที่รังสีของแสงเดินทางเป็นระยะทาง 8 กม. แต่เนื่องจากระยะทางดังกล่าวไม่มีนัยสำคัญสำหรับค่าเช่นความเร็วแสง การทดลองจึงจบลงด้วยความล้มเหลว

การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ครั้งแรกในประเด็นนี้คือข้อสังเกตของ Olaf Römer นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กที่มีชื่อเสียง ในปี ค.ศ. 1676 เขาสังเกตเห็นความแตกต่างของช่วงเวลาของสุริยุปราคาขึ้นอยู่กับการเข้าใกล้และการกำจัดโลกไปยังพวกมันในอวกาศ ข้อสังเกตนี้ Roemer ประสบความสำเร็จในการเชื่อมต่อกับข้อเท็จจริงที่ว่ายิ่งโลกเคลื่อนตัวออกห่างจากโลกมากเท่าใด แสงที่สะท้อนจากพวกมันก็จะยิ่งใช้เวลาเดินทางไกลไปยังโลกของเรามากขึ้นเท่านั้น

แก่นแท้ ข้อเท็จจริงนี้ Roemer จับได้อย่างแม่นยำ แต่เขาไม่ประสบความสำเร็จในการคำนวณค่าความเร็วแสงที่เชื่อถือได้ การคำนวณของเขาผิดพลาดเพราะในศตวรรษที่สิบเจ็ดเขาไม่สามารถมีข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับระยะทางจากโลกไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะได้ ข้อมูลเหล่านี้ถูกกำหนดในภายหลัง

ความก้าวหน้าต่อไปในการวิจัยและการกำหนดปีแสง

ในปี ค.ศ. 1728 นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ เจมส์ แบรดลีย์ ผู้ค้นพบผลกระทบของความเบี่ยงเบนของดาว เป็นคนแรกที่คำนวณความเร็วแสงโดยประมาณ เขากำหนดมูลค่าไว้ที่ 301,000 km / s แต่ค่านี้ไม่ถูกต้อง มีการผลิตวิธีการขั้นสูงในการคำนวณความเร็วของแสงโดยไม่คำนึงถึง อวกาศ- บนพื้น.

A. Fizeau และ L. Foucault เป็นผู้สังเกตการณ์ความเร็วแสงในสุญญากาศโดยใช้ล้อหมุนและกระจกเงาตามลำดับ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา นักฟิสิกส์จึงสามารถเข้าใกล้มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณนี้ได้มากขึ้น

ความเร็วแสงที่แม่นยำ

นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดความเร็วแสงที่แน่นอนได้ในศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น ตามทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแม็กซ์เวลล์ด้วยความช่วยเหลือของความทันสมัย เทคโนโลยีเลเซอร์และการคำนวณแก้ไขดัชนีการหักเหของแสงในอากาศ นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณค่าที่แน่นอนของความเร็วแสงได้ 299,792.458 km/s นักดาราศาสตร์ยังคงใช้ค่านี้ นอกจากนี้ การกำหนดวัน เดือน และปีแสงเป็นเรื่องของเทคโนโลยีอยู่แล้ว จากการคำนวณอย่างง่าย นักวิทยาศาสตร์ได้ตัวเลข 9.46 ล้านล้านกิโลเมตร นั่นคือระยะเวลาที่ลำแสงจะบินรอบความยาวของวงโคจรของโลก