ชีวประวัติ ลักษณะเฉพาะ การวิเคราะห์

แสงเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลก แสงแดดถึงพื้นโลกใช้เวลาเท่าไร?

> > > นานแค่ไหน แสงแดดสู่โลก?

ความเร็วของแสง- แดดออกกี่โมง แสงสว่างกำลังจะมาจากดวงอาทิตย์สู่โลก: คำอธิบายวงโคจรของโลกในภาพถ่าย ระยะทางและสถานที่ของดาวเคราะห์ดวงที่สามในระบบสุริยะ

มันดูแปลกเพราะทุกคนคิดว่าดวงอาทิตย์เพิ่งส่องแสงและทุกอย่างก็เกิดขึ้นทันที แสงแดดเคลื่อนที่เข้าหาเราด้วยความเร็วแสงและเคลื่อนที่ในสภาพแวดล้อมสุญญากาศ โดยสรุป การเดินทางทั้งหมดใช้เวลา 8 นาที 20 วินาที ใช่ สิ่งที่น่าแปลกก็คือถ้าจู่ๆ ดวงดาวของเราหายไปที่ไหนสักแห่ง มันก็จะมาหาเราหลังจากผ่านไป 8 นาทีเท่านั้น

การเข้าใจความเร็วของแสงมีความสำคัญในทางดาราศาสตร์ ดังนั้น ให้หันมาใช้คณิตศาสตร์กัน ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ 150 ล้านกม. และความเร็วแสง 300,000 กม./วินาที เราแบ่งและรับเวลาที่กำหนด แต่นี่เป็นค่าเฉลี่ย

โปรดจำไว้ว่าดาวเคราะห์ของเราหมุนเป็นวงรีและระยะทางเปลี่ยนไป 147-152 ล้านกม. จากนั้นเมื่อเข้าใกล้สูงสุดความเร็วจะเป็น 490 วินาทีและที่ระยะทาง - 507 วินาที แต่ที่น่าสนใจยิ่งขึ้นไปอีก

ฟิวชั่นเกิดขึ้นภายในแกนสุริยะซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของโฟตอน ทุกอย่างเริ่มต้นในรูปของรังสีแกมมาซึ่งดาวดูดกลืนหลายครั้ง เดินทางเข้าไปข้างในแล้วทะลุผ่านไปยังพื้นผิวเท่านั้น แต่สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือแสงจริงที่ส่องถึงคุณนั้นถูกสร้างขึ้นเมื่อหลายหมื่นปีก่อน! เขาพยายามหลบหนีและใน 8 นาทีในที่สุดก็ถึงคุณ

ใช่ เมื่อคุณมองเข้าไปในอวกาศ คุณจะเห็นร่องรอยของอดีตอยู่ทุกหนทุกแห่ง แสงจันทร์ที่สะท้อนกลับเคลื่อนเข้ามาหาเราครู่หนึ่ง แต่ Alpha Centauri ใช้เวลามากกว่า 4 ปี ลองนึกถึงดวงดาวในกาแล็กซีอื่นๆ ที่ต้องใช้เวลาหลายล้านปีกว่าจะได้เห็นแสงที่สวยงามของพวกมัน

ลองดูจากอีกด้านหนึ่ง หากมีมนุษย์ต่างดาวที่ชาญฉลาดที่กำลังพิจารณาโลกของเราอยู่ พวกเขาจะเห็นแต่ไดโนเสาร์เท่านั้น นี่คือเหตุผลที่ความเร็วของแสงมีความสำคัญต่อนักวิทยาศาสตร์และนักจักรวาลวิทยา

แสงแดดถึงพื้นโลกใช้เวลาเท่าไร? แน่นอนว่าแสงแดดเดินทางด้วยความเร็วแสง โฟตอนที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ใช้เวลาในการเดินทางผ่านสุญญากาศของอวกาศและไปถึงดวงตาของเรา โดยเฉลี่ยแล้ว แสงแดดจะเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลกภายใน 8 นาที 20 วินาที หากดวงอาทิตย์หายไปจากจักรวาลของเราอย่างกะทันหัน คุณจะมีเวลามากกว่า 8 นาทีเล็กน้อยก่อนที่คุณจะสังเกตเห็นว่ามีบางอย่างผิดปกติ

คุณจะได้ 8 นาที 20 วินาทีนั้นได้อย่างไร? เราโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นระยะทางประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร แสงเดินทางด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที หารกันเราจะได้ 500 วินาทีหรือ 8 นาที 20 วินาที เวลาที่เกิดขึ้นเป็นค่าเฉลี่ยเมื่อโลกเคลื่อนที่เป็นวงรีรอบดวงอาทิตย์ ระยะทางที่สั้นที่สุดคือ 147 ล้านกิโลเมตร และระยะทางที่ยาวที่สุดคือ 152 ล้านกิโลเมตร ที่จุดที่ใกล้ที่สุด แสงจะใช้เวลา 490 วินาทีในการเข้าถึงโลก ในขณะที่จุดที่ไกลที่สุด แสงใช้เวลา 507 วินาที

สิ่งต่างๆ น่าสนใจยิ่งขึ้นเมื่อเราพิจารณาการเดินทางของโฟตอนในดวงอาทิตย์ คุณอาจรู้ว่าโฟตอนเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ภายในแกนกลางของดวงอาทิตย์ โฟตอนเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาและดูดซับในเขตการแผ่รังสีของดาว นับไม่ถ้วนก่อนที่พวกมันจะไปถึงพื้นผิวในที่สุด ในที่สุด โฟตอนที่กระทบดวงตาของคุณนั้นถูกสร้างขึ้นจริงเมื่อหลายหมื่นปีก่อน ดังนั้นการเดินทางมายังโลกซึ่งใช้เวลาเพียง 8 นาทีกว่า เป็นเพียงช่วงเวลาสั้นๆ ในชีวิตของโฟตอน

จากทั้งหมดนี้ จะเห็นได้ชัดว่าการมองเข้าไปในอวกาศนั้นคุณกำลังมองไปในอดีต แสงจากดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดคือ Alpha Centauri ใช้เวลาประมาณ 4 ปีจึงจะมาถึงเรา ดังนั้นเมื่อเราดูดาวดวงนี้ เราจะเห็นว่าเมื่อ 4 ปีที่แล้วเป็นอย่างไร แต่มีกาแล็กซีอยู่เป็นล้านๆ ตัว ปีแสงจากเรา. หากจู่ๆ ในกาแล็กซีเหล่านี้มีอารยธรรมที่มีเทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างสูง พวกเขาก็สามารถสังเกตไดโนเสาร์ที่สัญจรไปมาบนพื้นผิวโลกของเราได้

หากคุณทราบความเร็วที่แสง "บิน" และระยะทางจากดวงอาทิตย์มายังโลก การคำนวณเวลาที่ใช้ในการครอบคลุมระยะทางดังกล่าวจะไม่ยาก

เรารู้ความเร็วแสงจาก หลักสูตรโรงเรียนฟิสิกส์- ประมาณ 300,000 km / s และแม่นยำยิ่งขึ้น - จากนั้น 299792458 m / s แต่ค่าโดยประมาณสำหรับการคำนวณส่วนใหญ่ก็เพียงพอแล้ว

ระยะทางจากดวงอาทิตย์สู่โลกยังเป็นที่รู้จัก แต่จากหลักสูตรดาราศาสตร์ของโรงเรียน - ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร ระยะทางนี้ใช้เป็นหน่วยวัดความยาวมาตรฐานและเรียกว่าหน่วยดาราศาสตร์ แน่นอนใน ขนาดจักรวาลนี่เป็นค่าที่น้อยมาก แต่อยู่ภายใน ระบบสุริยะมีประโยชน์มาก

ดังนั้นเราจึงแบ่งระยะทางด้วยความเร็ว และเราได้เวลา "บิน" ของแสงจากดวงอาทิตย์มายังโลก - 8 นาที 19 วินาที ทุกอย่าง - ทุกอย่าง! แสงเดินทาง 150 ล้านกิโลเมตรในเวลาไม่กี่นาที! แต่นั่นก็เพราะว่าระยะทางไม่มากนัก...

แสงจากวัตถุอื่นไปถึงโลกใช้เวลานานเท่าใด

นี่ก็มากเช่นกัน สนใจ สอบถาม. ในทางดาราศาสตร์ ได้มีการแนะนำหน่วยอื่นสำหรับการวัดระยะทาง - ปีแสง นี่คือระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศ - อวกาศในปีมาตรฐาน ระยะทางนี้คำนวณแล้วเท่ากับ 9,460,730,472,580,800 เมตร หรือมากกว่า 63,000 หน่วยดาราศาสตร์. แน่นอนว่ายังมีหน่วยอื่นๆ เช่น วินาทีแสง นาทีแสง ชั่วโมงแสง และอื่นๆ - ระยะทางที่ลำแสงเดินทางในช่วงเวลาที่เกี่ยวข้องกัน คำนวณอายุแสงได้...

ดังนั้นแสงจะใช้เวลาประมาณ 1.2 วินาทีในการเดินทางจากดวงจันทร์มายังโลก นอกจากนี้ คลื่นวิทยุยังแพร่กระจายด้วยความเร็วแสง ดังนั้นคุณจึงสามารถจินตนาการถึงความยากลำบากในการควบคุม Lunokhod เมื่อสัญญาณมาถึงและออกด้วยความล่าช้า การควบคุมยานพาหนะระหว่างดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลออกไปนั้นยากยิ่งกว่าเดิม - มีความล่าช้าเป็นนาทีหรือหลายชั่วโมง

จากดวงอาทิตย์ถึงดาวพลูโต แสงถึงภายใน 5 ชั่วโมง แต่ไม่มีขอบของระบบสุริยะเลย นอกจากนี้ยังมีเมฆออร์ตที่เรียกว่าดาวเคราะห์น้อยและเศษซากอื่นๆ อีกจำนวนมาก แสง "บิน" ไปที่ขอบด้านนอกของเมฆนี้ตลอดทั้งปีครึ่ง แต่ขีดจำกัด อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงดวงอาทิตย์ยิ่งกว้างขึ้น - มากถึงหนึ่งปีครึ่งแสง นี่เป็นเพียงระยะทางที่คิดไม่ถึงที่ผู้คนจะเอาชนะในไม่ช้า

โดยวิธีการที่ดาวที่ใกล้ที่สุดสำหรับเราคือ Proxima Centauri ซึ่งอยู่ห่างออกไป 4 ปีแสงและถึงแม้จะเล็กกว่าดวงอาทิตย์ของเราบ้าง แต่ก็รวมอยู่ในระบบดาวหลายดวงหลายดวงและ น้ำหนักรวมค่อนข้างแข็ง ซึ่งหมายความว่าอิทธิพลโน้มถ่วงของพวกมันยังขยายออกไปอย่างน้อย 2 ปีแสง นั่นคือดวงอาทิตย์ของเราและ "ดวงอาทิตย์" ของพวกเขาโต้ตอบกัน ในทางปฏิบัติ "จับมือ" นี่เพื่อคุณ อิทธิพลโดยตรงดาว...

โดยทั่วไป ความจริงที่ว่าแสงไม่แพร่กระจายในทันทีทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่น่าสนใจ ตัวอย่างเช่น โพลาร์สตาร์อยู่ห่างจากเรามากกว่า 400 ปีแสง เราเห็นแสงสว่างที่เธอเปล่งออกมาในสมัยของโคลัมบัส! และก็ยังใกล้อยู่ดี...

ระยะทางที่กว้างใหญ่เหล่านี้แทบจะเป็นเรื่องเล็กเมื่อเทียบกับตาชั่งทางช้างเผือก ตัวอย่างเช่น แสงเดินทางจากใจกลางดาราจักรมายังเราเป็นเวลาประมาณ 30,000 ปี และจาก "เพื่อนบ้าน" ที่ใกล้ที่สุด - กาแลคซี Andromeda M31 ขนาดยักษ์ - 2.5 ล้านปี และนี่คือจาก "เพื่อนบ้าน"!

การก่อตัวที่ใหญ่โตที่สุดในจักรวาล - กำแพงเมืองจีนสโลน เป็น "กำแพง" ของกาแล็กซี ซึ่งเป็นกระจุกขนาดใหญ่ วัตถุนี้มีความยาว 1.37 พันล้านปีแสงและอยู่ห่างจากเราหนึ่งพันล้านปีแสงนั่นคือแสงจากมันใช้เวลาหนึ่งพันล้านปีในการมาถึงเรา!

และในที่สุด จากขอบจักรวาล แสง "บิน" มาหาเราเป็นเวลากว่า 13 พันล้านปี แล้วก็ไม่มีอะไร ... หรืออาจจะมี แต่เราจะไม่มีทางรู้ ...