Bármilyen életmódot folytatunk, bármit csinálunk, így vagy úgy, minden nap használunk néhány mértékegységet. Kérünk egy pohár vizet, felmelegítjük a saját reggelinket egy bizonyos hőmérsékletre, vizuálisan megbecsüljük, mennyit kell gyalogolni a legközelebbi posta, megbeszélünk egy találkozót pontos idő stb. Mindezek a műveletek megkövetelik
Nem csak számítások, hanem különböző numerikus kategóriák bizonyos mérése is: távolság, mennyiség, súly, idő és mások. Miénkben Mindennapi élet rendszeresen használunk számokat. És mi már rég megszokhattuk ezeket a számokat, mintha valamiféle hangszerekhez lennének. De mi történik, ha kilépünk a mindennapi komfortzónánkból, és valami számunkra szokatlan dologgal találkozunk? számértékek? Ebben a cikkben az Univerzum fantasztikus figuráiról fogunk beszélni.
Univerzális terek
Még több elképesztően a helyzet a kozmikus távolságokkal. Tisztában vagyunk a kilométerekkel a szomszéd városig, sőt Moszkvától New Yorkig. De nehéz elképzelni a távolságokat, ha léptékről van szó csillaghalmazok. Most lesz szükségünk az úgynevezett fényévre. Hiszen a szomszédos csillagok közötti távolságok is rendkívül nagyok, kilométerekben vagy mérföldekben mérni pedig egyszerűen irracionális. És itt nem csak a hatalmas eredő számok észlelésének nehézségében van a baj, hanem a nulláik számában. Problémát jelent a szám beírása. Például a Föld és a Mars távolsága a legközelebbi megközelítés időszakában 55,7 millió kilométer. Hat nullát tartalmazó érték. De a Mars az egyik legközelebbi kozmikus szomszédunk! A Napon kívüli legközelebbi csillag távolsága milliószor nagyobb lesz. És akkor, ha kilométerben vagy mérföldben mérnénk, a csillagászoknak órákat kell tölteniük idejükből ezeknek a gigantikus mennyiségeknek a rögzítésével. Egy fényév megoldotta ezt a problémát. A megoldás egészen ötletes volt.
Mivel egyenlő a fényév?
Ahelyett, hogy kitaláltak volna egy új mértékegységet, ami egy kisebb nagyságrendű mértékegységek összege (ahogyan ez történik a milliméterekkel, centiméterekkel, méterekkel, kilométerekkel), a távolságot időhöz kötik. Valójában az a tény, hogy az idő is fizikai mező jobban befolyásolja az eseményeket
Sőt, a térrel összekapcsolt és átalakítható, Albert Einstein fedezte fel, és relativitáselméletével bizonyította. Állandó sebesség a fénysebesség lett. És egy bizonyos távolság időegységenkénti fénysugár általi áthaladása új fizikai térbeli mennyiségeket adott: fénymásodperc, fényperc, fénynap, fényhónap, fényév. Például másodpercenként egy fénysugár (űrviszonyok között - vákuum) körülbelül 300 ezer kilométert tesz meg. Könnyen kiszámítható, hogy egy fényév körülbelül 9,46 * 10 15. Tehát a Föld és a legközelebbi távolság távolsága kozmikus test, A Hold valamivel több, mint egy fénymásodperc, a Nap pedig körülbelül nyolc fénypercnyi. Peremtestek NaprendszerÁltal modern ötletek egy fényév távolságra kering. A hozzánk legközelebb álló következő csillag, vagy inkább egy rendszer kettős csillag, Alpha és Proxima Centauri, olyan messze, hogy még a belőlük érkező fény is csak négy évvel az indulásuk után éri el távcsöveinket. És még mindig ezek a hozzánk legközelebb eső égitestek. A Tejút túlsó végéről érkező fény több mint százezer évbe telik, mire eljut hozzánk.
Saját bolygójuk felfedezése során több száz év alatt az emberek egyre több új rendszert találtak ki a távolságszegmensek mérésére. Ennek eredményeként úgy döntöttek, hogy megfontolják univerzális egység egy méter hosszú és nagy út kilométerben mérve.
De a huszadik század megjelenése szembesítette az emberiséget új probléma. Az emberek gondosan tanulmányozni kezdték az űrt - és kiderült, hogy az Univerzum olyan hatalmas, hogy a kilométerek egyszerűen nem alkalmasak ide. A hagyományos mértékegységekkel továbbra is kifejezheti a Föld és a Hold, illetve a Föld és a Mars közötti távolságot. De ha megpróbálja meghatározni, hogy a legközelebbi csillag hány kilométerre van bolygónktól, akkor a szám elképzelhetetlen számú tizedesjegygel „túlnő”.
Nyilvánvalóvá vált, hogy a világűr felfedezéséhez szükség van új egység méretek – és a fényév azzá vált. Egy másodperc alatt a fény 300 000 kilométert tesz meg. Fényév - ez az a távolság, amelyet a fény pontosan egy év alatt megtesz – és egy ismertebb számrendszerre lefordítva ez a távolság 9 460 730 472 580,8 kilométer. Nyilvánvaló, hogy a lakonikus „egy fényév” használata sokkal kényelmesebb, mint ezt a hatalmas számot minden alkalommal számításba venni.
Az összes csillag közül a Proxima Centauri van a legközelebb hozzánk – „csak” 4,22 fényévre van. Természetesen kilométerekben mérve elképzelhetetlenül hatalmas lesz a szám. Ehhez képest azonban mindent meg lehet tanulni – ha figyelembe vesszük, hogy a legközelebbi Androméda nevű galaxis messze van Tejút a bő 2,5 millió fényévnyire lévő csillag valójában nagyon közeli szomszédnak tűnik.
A fényévek használata egyébként segít a tudósoknak megérteni, hogy az Univerzum mely sarkaiban van értelme nézni intelligens élet, és hova kell rádiójeleket küldeni, teljesen haszontalan. Hiszen a rádiójel sebessége hasonló a fénysebességgel – ennek megfelelően egy távoli galaxis felé küldött üdvözlet csak évmilliók múlva ér célba. Ésszerűbb választ várni a közelebbi „szomszédoktól” - olyan tárgyaktól, amelyek feltételezett válaszjelei legalább egy ember élete során eljutnak a földi eszközökhöz.
Széles körben elterjedt tévhit, hogy a fényév egy időegység. Valójában ez nem igaz. A kifejezésnek semmi köze földi évek, semmilyen módon nem korrelál velük, és kizárólag azt a távolságot jelöli, amelyet a fény egy földi évben megtesz.
Ebben a definícióban ajánlott használni népszerű tudományos irodalom. Szakirodalomban kifejezésre hosszútáv fényévek helyett általában parszek és mértékegységek többszörösei (kilo- és megaparszek) használatosak.
Korábban (1984 előtt) fényévnek nevezték a távolságot fénnyel átjárható egy trópusi évre, az 1900.0 korszakhoz rendelt. Az új meghatározás körülbelül 0,002%-kal tér el a régitől. Mivel ezt a távolságegységet nem használják nagy pontosságú mérésekhez, gyakorlati különbség nincs különbség a régi és az új definíciók között.
Egy fényév egyenlő:
A következő egységeket meglehetősen ritkán használják, általában csak népszerű kiadványokban:
A fényév alkalmas a távolsági skálák minőségi ábrázolására a csillagászatban.
Skála | Érték (Szent év) | Leírás |
---|---|---|
Másodpercek | 4 10 −8 | A Hold átlagos távolsága körülbelül 380 000 km. Ez azt jelenti, hogy a Föld felszínéről kibocsátott fénysugár körülbelül 1,3 másodperc alatt éri el a Hold felszínét. |
percek | 1,6 10 −5 | Egy csillagászati egység körülbelül 150 millió kilométernek felel meg. Így a fény körülbelül 500 másodperc (8 perc 20 másodperc) alatt jut el a Napról a Földre. |
Néz | 0,0006 | A Nap és a Plútó közötti átlagos távolság körülbelül 5 fényóra. |
0,0016 | A Naprendszeren túlrepülő Pioneer és Voyager sorozat eszközei indulásuk óta mintegy 30 év alatt mintegy száz távolságra távolodtak el. csillagászati egységek a Naptól, a Földtől érkező kérésekre adott válaszidejük pedig körülbelül 14 óra. | |
Év | 1,6 | A hipotetikus Oort-felhő belső széle 50 000 AU-nál található. e a Naptól, a külső pedig 100 000 a. e. Körülbelül másfél évbe telik, amíg a fény megteszi a távolságot a Naptól a felhő külső széléig. |
2,0 | A Nap gravitációs befolyási tartományának ("dombgömbök") maximális sugara körülbelül 125 000 AU. e. | |
4,22 | A hozzánk legközelebbi csillag (a Napot nem számítva), a Proxima Centauri 4,22 fényév távolságra található. az év ... ja . | |
Évezred | 26 000 | Galaxisunk középpontja körülbelül 26 000 fényévre van a Naptól. |
100 000 | Galaxisunk korongjának átmérője 100 000 fényév. | |
Évmilliók | 2,5 10 6 | Hozzánk a legközelebb spirálgalaxis Az M31, a híres Androméda galaxis 2,5 millió fényévnyire van tőlünk. |
3,14 10 6 | A háromszög-galaxis (M33) 3,14 millió fényévnyire található, és a legtávolabbi, szabad szemmel látható álló objektum. | |
5,9 10 7 | A legközelebbi galaxishalmaz, a Szűz-halmaz 59 millió fényévre van tőle. | |
1,5 10 8 - 2,5 10 8 | A „Nagy Attraktor” gravitációs anomália tőlünk 150-250 millió fényévnyire található. | |
Évmilliárdok | 1,2 10 9 | A Sloan Nagy Fal az Univerzum egyik legnagyobb képződménye, méretei körülbelül 350 Mpc. Körülbelül egymilliárd évbe telik, amíg a fény eljut a végétől a végéig. |
1,4 10 10 | Az Univerzum kauzálisan összefüggő régiójának mérete. Az Univerzum korából számolva és maximális sebesség információátvitel – a fénysebesség. | |
4,57 10 10 | A kísérő távolság a Földtől a megfigyelhető Univerzum széléig bármely irányban; a megfigyelhető Univerzum kísérő sugara (a Lambda-CDM szabványos kozmológiai modell keretein belül). |
Galaktikus távolságmérők
Wikimédia Alapítvány. 2010.
A csillagászatban használt, rendszeren kívüli hosszmértékegység; 1 S.g egyenlő a fény által 1 év alatt megtett távolsággal. 1 S. g. = 0,3068 parsec = 9,4605 1015 m enciklopédikus szótár. M.: Szovjet enciklopédia. Főszerkesztő A. M. Prohorov...... Fizikai enciklopédia
FÉNYÉV, mértékegység csillagászati távolság, egyenlő a fény által megtett távolsággal világűr vagy VÁKUUMBAN egy trópusi évig. Egy fényév 9,46071012 km-nek felel meg... Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár
FÉNYÉV, a csillagászatban használt hosszegység: a fény által 1 év alatt megtett út, i.e. 9,466?1012 km. A legközelebbi csillag (Proxima Centauri) távolsága körülbelül 4,3 fényév. A galaxis legtávolabbi csillagai a... Modern enciklopédia
A csillagközi távolságok mértékegysége; az út, amit a fény egy év alatt megtesz, azaz 9,46 km... Nagy enciklopédikus szótár
Fényév- FÉNYÉV, a csillagászatban használt hosszegység: a fény által 1 év alatt megtett út, i.e. 9,466´1012 km. A legközelebbi csillag (Proxima Centauri) távolsága körülbelül 4,3 fényév. A galaxis legtávolabbi csillagai a... Illusztrált enciklopédikus szótár
A csillagászatban használt, rendszeren kívüli hosszmértékegység. 1 fényév az a távolság, amelyet a fény 1 év alatt megtesz. 1 fényév egyenlő 9,4605E+12 km = 0,307 db... Csillagászati szótár
A csillagközi távolságok mértékegysége; az az út, amelyet a fény egy év alatt megtesz, azaz 9,46·1012 km. * * * FÉNYÉV FÉNYÉV, a csillagközi távolságok egysége; az út, amit a fény egy év alatt megtesz, azaz 9,46×1012 km... enciklopédikus szótár
Fényév- a távolság mértékegysége, amely megegyezik a fény által egy év alatt megtett úttal. Egy fényév 0,3 parszek... Fogalmak modern természettudomány. Alapfogalmak szószedete
Galaktikus távolságmérők
Fényév ( Utca. G., ly) - nem rendszerszintű egység hossza megegyezik a fény által egy év alatt megtett távolsággal.
Pontosabban, a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) meghatározása szerint a fényév egyenlő azzal a távolsággal, amelyet a fény a gravitációs mezők által nem befolyásolt vákuumban megtesz egy Julian-év alatt (meghatározása szerint 365,25 szabványnap, 86 400 SI másodperc). , vagy 31 557 600 másodperc). Ez a meghatározás az, amelyet a népszerű tudományos irodalomban használni javasolt. A szakirodalomban a nagy távolságok kifejezésére fényévek helyett általában parszekeket és mértékegységek többszöröseit (kilo- és megaparszek) használják.
Korábban (1984 előtt) a fényév az a távolság, amelyet a fény egy trópusi év alatt megtesz, az 1900.0 korszakhoz rendelve. Az új meghatározás körülbelül 0,002%-kal tér el a régitől. Mivel ezt a távolságegységet nem használják nagy pontosságú mérésekhez, nincs gyakorlati különbség a régi és az új definíciók között.
Egy fényév egyenlő:
A következő egységeket meglehetősen ritkán használják, általában csak népszerű kiadványokban:
A fényév alkalmas a távolsági skálák minőségi ábrázolására a csillagászatban.
Skála | Érték (Szent év) | Leírás |
---|---|---|
Másodpercek | 4 10 −8 | Az átlagos távolság körülbelül 380 000 km. Ez azt jelenti, hogy a felszínről kibocsátott fénysugár körülbelül 1,3 másodperc alatt éri el a Hold felszínét. |
percek | 1,6 10 −5 | Egy csillagászati egység körülbelül 150 millió kilométernek felel meg. Így a fény megközelítőleg 500 másodperc (8 perc 20 másodperc) alatt éri el a Földet. |
Néz | 0,0006 | Az átlagos távolság a Naptól körülbelül 5 fényóra. |
0,0016 | A Pioneer és a továbbrepülő sorozat eszközei a fellövés óta eltelt mintegy 30 év alatt mintegy száz csillagászati egységnyi távolságra kerültek a Naptól, válaszidejük a Földtől érkező kérésekre megközelítőleg 14 óra. | |
Év | 1,6 | A hipotetikus belső éle 50 000 a. e a Naptól, a külső pedig 100 000 a. e. Körülbelül másfél évbe telik, amíg a fény megteszi a távolságot a Naptól a felhő külső széléig. |
2,0 | A Nap gravitációs befolyási tartományának ("dombgömbök") maximális sugara körülbelül 125 000 AU. e. | |
4,2 | A hozzánk legközelebb eső (a Napot nem számítva), a Proxima Centauri 4,2 fényév távolságra található. az év ... ja. | |
Évezred | 26 000 | Galaxisunk középpontja körülbelül 26 000 fényévnyire található a Naptól. |
100 000 | Korongunk átmérője 100 000 fényév. | |
Évmilliók | 2,5 10 6 | A hozzánk legközelebbi M31, a híres, 2,5 millió fényévnyire van tőlünk. |
3,14 10 6 | (M33) 3,14 millió fényévnyire található, és a legtávolabbi szabad szemmel látható álló objektum. | |
5,8 10 7 | A legközelebbi, a Szűz-halmaz 58 millió fényévnyire van tőlünk. | |
Több tízmillió fényév | A galaxishalmazok jellemző mérete átmérő szerint. | |
1,5 10 8 - 2,5 10 8 | A „Nagy Attraktor” gravitációs anomália tőlünk 150-250 millió fényévnyire található. | |
Évmilliárdok | 1,2 10 9 | A Sloan Nagy Fal a világ egyik legnagyobb képződménye, méretei körülbelül 350 Mpc. Körülbelül egymilliárd évbe telik, amíg a fény eljut a végétől a végéig. |
1,4 10 10 | Az Univerzum kauzálisan összefüggő régiójának mérete. Az Univerzum korából és az információátvitel maximális sebességéből - a fénysebességből - számítják. | |
4,57 10 10 | A kísérő távolság a Földtől a megfigyelhető Univerzum széléig bármely irányban; a megfigyelhető Univerzum kísérő sugara (a szabványon belül kozmológiai modell Lambda-CDM). |