Что измеряется световыми годами расстояние до планет
uCrazy.ru
Навигация
ЛУЧШЕЕ ЗА НЕДЕЛЮ
ОПРОС
СЕЙЧАС НА САЙТЕ
КАЛЕНДАРЬ
Сегодня день рождения
Рекомендуем
Почему расстояния в космосе измеряются не в километрах, а в световых годах и парсеках?
Любители понаблюдать за звездами и почитать упоительные истории о далеких планетах, наверняка обращали внимание на расстояние до них, выраженное либо в парсеках, либо в световых годах.
Сколько это в километрах? Зачем появились такие единицы измерения и как их высчитывают?
Расстояние от нашей планеты до Луны составляет 384 тысячи км, до Солнца – 150 млн. км, до Нептуна – 4.6 млрд. км.
В пределах нашей Солнечной системы такие цифры относительно понятны и читаемы. Однако, что если заглянуть подальше?
Расстояние от Земли до Бетельгейзе – яркой звезды в созвездии Ориона, которая намеревается взорваться, достигает 8 квадриллионов км. Это цифра с 15-ю нулями.
Самая далекая галактика от нас – UDFj. Её обнаружили в 2011 году. Расстояние до неё невозможно вообразить. Она дальше Бетельгейзе в 13 млрд. раз. Записать такую цифру на бумаге и попробовать провести математические вычисления практически не реально.
Поэтому ученые придумали 3 величины – астрономическую единицу, световой год и парсек. Они нагляднее выражают космические расстояния и удобнее в вычислениях.
Астрономическая единица (а.е.)
Величина равна радиусу орбиты Земли вокруг Солнца.
Учитывая, что орбита у нас эллиптическая, а не идеально круглая, то берется среднее расстояние от поверхности планеты до поверхности светила. Это те самые 150 млн. км. Более точное значение – 149,597,870,700 метров.
Такая единица используется при рассмотрении относительно малых астрономических расстояний.
Это расстояние, которое преодолел луч света за год.
В секунду свет преодолевает 300 тысяч км (точно 299 792 км). Это абсолютная величина. Быстрее двигаться никто и ничто не способно.
В километрах световой год равен 9,460,730,472,580. В астрономических единицах – 63241.
Для сравнения, расстояние до ближайшей звезды Проксимы Центавры 4.2 световых года – 39,735,067,984,836 км.
Чем дальше расстояние до звезды, тем она для нас старше. Каждую звездочку на ночном небе мы видим в таком виде, в котором она была многие тысячи лет назад.
Расстояние до объекта, равное годовому тригонометрическому параллаксу (смещению объекта) на одну угловую секунду.
Если представить прямоугольный треугольник, где один катет равен одной астрономической единице, а противолежащий угол равен одной угловой секунде (1° разделить на 3600), то второй катет как раз будет равняться одному парсеку.
Один парсек равен примерно 3.2 световым годам, 206 тысячам а.е. или 30,274,337,512,256 км.
что измеряется световыми годами
Как измеряется расстояние до звезд?
Звезды достигают огромных размеров, хотя нам они кажутся маленькими точками света. Так происходит потому, что они находятся очень далеко от Земли. Действительно, хотя мы можем измерить расстояние до них, мы с трудом его представляем.
Расстояние до звезд настолько велико, что оно измеряется световыми годами, а не километрами. Световой год — это такое расстояние, которое свет проходит за год, оно равно примерно 9 646 000 000 000 километрам.
Самая ближайшая к нам звезда, которую можно увидеть невооруженным глазом, находится на расстоянии 4 световых лет. Это Альфа Центавра. Солнце — это тоже звезда. Если бы оно находилось на таком расстоянии, как Альфа Центавра, оно бы тоже казалось нам точкой света.
Вот один способ, каким астрономы измеряют расстояние до звезды. Ученые наблюдают за звез-
дой в двух положениях. Например, из двух точек, находящихся на противоположных сторонах Земли. Или из одной и той же точки, но с разницей в полгода, когда Земля поворачивается к звезде противоположной стороной. При этом звезда также меняет свое положение. Это изменение ее положения называется параллаксом. Измеряя параллакс звезды, астрономы могут вычислить расстояние до нее.
Поскольку звезды находятся очень далеко, наблюдение должно проводиться при помощи телескопа. В телескоп ученые пронаблюдали и сфотографировали миллионы звезд. Наиболее удаленные объекты, различимые только в телескоп, находятся на расстоянии тысяч миллионов световых лет.
Сколько километров в световом году, и равен ли он земному
Огромные космические пространства очень трудно исчислять в километрах или милях. Ученые задумались о поиске других единиц измерения больших расстояний. Поклонники фантастических фильмов и книг часто слышат о световом годе. Но не каждый может объяснить, что значат данные слова. Некоторые не видят его отличие от обычного земного.
Эта величина – популярная единица измерения космического расстояния. При ее определении используют:
Важное условие такого исчисления – отсутствие влияния на свет любых гравитационных полей. Этому требованию соответствует вакуум. Именно в нем остается постоянной скорость распространение любых электромагнитных лучей.
Как давно определили скорость света
Еще в XVII веке ученые пытались определить скорость света. Ранее астрономы предполагали, что лучи разносятся в пространстве мгновенно. В этом усомнился Галилео Галилей. Он поставил целью вычислить время прохождения лучом света определенного расстояния, равного восьми километрам. Но его опыты были неудачны. Исследования датского ученого О. Рёмера тоже не увенчались успехом. Он заметил временную разницу в затмениях спутников других планет в зависимости от положения Земли. Когда она находится дальше от другого космического объекта, то лучам света необходимо больше времени для достижения земной поверхности. Вычислить их скорость у него не получилось.
Впервые примерно подсчитать скорость света удалось англичанину Джеймсу Брэдли в XVIII веке. Этот астроном установил ее значение в 301 000 км/с. В прошлом столетии, используя теорию электромагнетизма Максвелла, ученые смогли точно вычислить значение скорости луча. Исследования проводились при использовании новейших лазерных технологий, учитывая коэффициенты их преломления. Рассчитанная скорость света оказалась равной 299 792 километров 458 метров в секунду. Это помогло определить удобную единицу измерения космического пространства.
Чему равен 1 световой год в километрах
Для расчета взяли за основу 365 суток. Если вычислить суточную величину в секундах, то получится 86 400 секунд. А во всех указанных сутках их число составит 31 557 600.
Мы посчитали, какое расстояние проходит луч света за секунду. Умножив эту величину на 31 557 600, получим чуть более 9,4 триллиона. Это световой год, измеренный в километрах. Именно это расстояние пройдет световой луч за 365 суток в вакууме. Такой путь он проделает, облетая земную орбиту без воздействия полей гравитации.
Примеры некоторых расстояний, рассчитанных подобным образом
Чем он так важен
В пределах нашей Вселенной применение расчетов в этой единице измерения удобно. Реже используются часы, недели или месяцы. При определении расстояния к дальним космическим объектам, полученная величина будет огромна. Пользоваться подобными значениями при математических подсчетах становятся затруднительно и непрактично. Ученые это учли, и для астрономических вычислений больших расстояний используют другую единицу измерения – парсек. Для сложных математических расчетов он более приемлем. Световой год равняется одной трети парсека.
Соотношение световых и земных лет
В своей жизни мы часто измеряем расстояние: до работы, ближайшего магазина, другого города. Мы сравниваем разные величины друг с другом. Это помогает оценить разницу. Понятия световых и земных лет многим кажутся похожими, если не одинаковыми. Возникает желание их сопоставить. Тут необходимо сначала выбрать, что подразумевать под земным годом. Можно определить его как расстояние, пройденное нашей планетой за 365 суток. При этих параметрах один световой подобный период станет равен 63 тысячам земных лет.
Если же земной исчислять в сутках, то он будет считаться единицей измерения времени. А световым обозначают расстояние. И сравнение подобных величин бессмысленно. В этом случае нет ответа на вопрос.
Видео
Это видео поможет вам разобраться, что же такое световой год.
В чём измеряются далёкие расстояния в космосе?
Расстояния в космосе настолько огромны, что нам очень трудно понять: а насколько это далеко? Например, мы можем представить легко расстояния до соседних населённых пунктов, гораздо труднее нам вообразить расстояние до другой страны, а мысленно проложить путь на иной континент, пожалуй, под силу лишь путешественникам. А теперь попробуйте представить путь, к примеру, на край Солнечной системы! В километрах их уже не запишешь (ибо получаются слишком громоздкие цифры), и у астрономов есть для этого особые единицы измерения – астрономическая единица, парсек, световой год. В этой статье мне бы и хотелось рассказать о них!
Километр
Если учёным необходимо описать расстояние между относительно близкими объектами, например, между соседними планетами и их спутниками, то удобнее это сделать в километрах. Например, расстояние от Солнца до Меркурия – 58 млн км, от Земли до Луны 380 000 км, ближайшее от Земли до Марса – 55, 76 млн км.
Астрономическая единица
В масштабах Солнечной системы ещё актуальны привычные нам километры и метры, но всё же они довольно неудобны. Чтобы не писать слишком длинные цифры, учёные часто используют астрономические единицы. Одна астрономическая единица (сокращённо а. е.) соответствует среднему расстоянию от Солнца до Земли – 150 миллионов км. Ну а если вам хочется узнать наиболее конкретное число, то астрономическая единица считается равной в точности 149 597 870 700 метрам. Например, если мы будем описывать расстояние от Земли до Сатурна в км, то кратчайший путь составит 1195 млн км, или 8 астрономических единиц. Среднее расстояние от Земли до Нептуна = 4, 35 млрд км, или 29 а. е. Как видим, проще записывать в а. е.
Чтобы хотя бы немного представить, насколько это далеко, то скажем, что одну а. е. пешеход со скоростью 5 км/ч преодолел бы за 3424 года! Если ехать на машине со скоростью в 100 км/ч, то на этот же путь у вас бы ушли долгих 170 лет.
Астрономическая единица в пределах «домашних» масштабов – величина, конечно же, большая. Но всё-таки за пределами Солнечной системы она будет всего лишь крохотным отрезком на очень длинной «линейке», поэтому переходим к следующей величине – световому году.
Расстояние от Солнца до других планет в а.е.
Световой год
Парсек
Это ещё одна единица измерения расстояний в космосе, которая довольно часто встречается в разных источниках. Парсек больше светового года примерно в 3 раза. 1 парсек = 3, 2616 светового года, или 1 парсек = 30, 9 трлн км! С их помощью определяют очень большие расстояния, в основном между звёздами, галактиками и их скоплениями, причём, не просто в парсеках, а даже в кило- и мегапарсеках.
Само слово «парсек» образовано от двух слов: «параллакс» и «секунда», поскольку его определяют, как расстояние до объекта, годичный параллакс которого будет равен одной угловой секунде.
Чтобы понять это определение, рассмотрим движение Земли вокруг Солнца. Каждые полгода наша планета оказывается на противоположных по отношению друг к другу точках орбиты. Если смотреть с Земли на достаточно близкую звезду, нам будет казаться, что она колеблется «туда-сюда» на фоне Вселенной.
Тот же эффект возникнет, если поднять вверх большой палец, вытянуть вперёд руку и поочерёдно закрывать один глаз. Попробуйте это сделать прямо сейчас 🙂 Что заметили? Создаётся ощущение, будто вы двигаете рукой – это и есть параллакс – мнимое смещение ближнего объекта относительно дальнего фона (пусть это даже будет стена).
Проследив, как меняются углы от наблюдателя до звезды или до какой-нибудь далёкой галактики, можно вычислить расстояние. Как это сделать? Представьте прямоугольный треугольник, основание которого – это расстояние от Земли до Солнца (напомним, что оно равняется одной а. е.). Катет треугольника – это расстояние до звезды, а угол определяет, насколько с нашей точки зрения будет меняться положение объекта на небе.
Оценка угловых расстояний на пальцах)
Небо делится на 360 градусов. В каждом градусе 60 угловых минут, а в каждой угловой минуте 60 угловых секунд. Получается, что небосвод поделён на 3600 угловых секунд. Так, параллакс ближайшей к нам звезды Проксима Центавра составляет примерно 0, 77 угловой секунды. Именно настолько она смещается за то время, пока наша планета совершает половину оборота вокруг Солнца. С помощью этих данных учёные вычислили, что от Проксимы Центавра нас отделяет расстояние в 1,3 парсека или 4 световых года.
Световой год сколько земных лет, расстояние в километрах, как измеряется, что больше светового года, где используют единицу световой год
Световой год — внесистемная единица измерения расстояния. Определяют как дистанцию, которую пройдет свет в вакууме за 365 суток. Размер вселенной настолько огромен и дистанции между объектами настолько велики, что использование привычной нам метрической системы не представляется возможным. Пространствам Земли, измеряемым в метрах, далеко до размаха Вселенной.
Световой год — сколько это земных лет
Астрономический год – единица измерения времени, тот промежуток времени, за который Земля совершает оборот вокруг Солнца.
Световой год – единица измерения межпланетных расстояний. По этой причине нельзя измерить одно другим.
Аналогичным образом можно выяснять, сколько литров составляет мощность ядерного взрыва. Мощность взрыва измеряется в тротиловом эквиваленте, а в литрах измеряется объем.
Астрономический год длится 365 дней, а световой год это дистанция, преодолеваемое светом за 365 суток.
Световой год в километрах
Для развернутого представления о понятии, приведем таблицу, в которой отразим расстояние светового года и его частей.
*Размер светового месяца приведен приближенно, так как продолжительность земных месяцев в календаре разное.
Расстояние в световых годах в астрономии
Световой год как единица измерения больших промежутков пространства очень удобен и его используют в космических дисциплинах повсеместно.
Скорость света — это наивысшая скорость распространения информации, а значит, выражая расстояние в световых годах, можно охарактеризовать, через какой промежуток времени один объект Вселенной повлияет на другой.
Вот несколько примеров:
те солнечные лучи, которые падают в данный момент на нашу планету, «оторвались» от солнечной короны ровно 8 минут 20 секунд назад;
Другие примеры можно найти в таблице №2, где показано приблизительное расстояние между Землей и некоторыми космическими объектами.
Дистанция до Земли
8,2 св. мин. Эту величину называют «астрономической единицей», она равна приблизительно 150 млн. км.
Аппараты Вояджер-1 и Вояджер-2
19 и 17 св. часов соответственно. Эти аппараты вышли за пределы Солнечной системы и ведут исследования межзвездного пространства.
Проксима созвездия Центавра
Созвездие Орион, звезда Бетельгейзе
Галактика Млечный Путь, центр
26 тысяч св. лет. Диаметр нашей родной Галактики 100 тысяч св. лет
Галактика Туманность Андромеды
2,5 миллионов св. лет
Край наблюдаемой Вселенной
4,57∙10 10
св. лет, то есть солнечным лучам лететь до края наблюдаемой Вселенной примерно через 45,7 миллиардов лет!
Если предположить, что с поверхности Земли стартовал современнейший космический корабль, и что он через некоторое время покинул Солнечную систему и движется в межзвездном пространстве на третьей космической скорости (16,7 км/сек), то:
По прошествии 180 тысяч лет он преодолеет 1 световой год.
До Проксимы Центавра такой корабль доберется за 78 тысячелетий.
Чтобы пересечь от края до края галактику Млечный путь, ему понадобится 1 млрд. 780 млн. лет.
Чтобы достичь галактики Туманность Андромеды, нашему космическому путешественнику потребуется 36 миллиардов лет. По этой причине, никто из ныне живущих людей не сможет посетить открытые в последнее время планетарные системы, на которых возможна жизнь, по причине их удаленности. Ближайшая подобная система отстоит от нас на 40 световых лет, то есть космическому кораблю на третьей космической скорости добираться до неё 600 тысяч лет!
При перечислении все этих огромных временных промежутков стоит помнить, что Солнечная система образовалась всего 4,57 млрд. лет назад, наша планета Земля – 4,54 млрд. лет назад, а Вселенная – 16 млрд. лет назад.