Pada 22 Februari 2017, NASA melaporkan bahawa 7 eksoplanet ditemui di sekitar bintang tunggal TRAPPIST-1. Tiga daripadanya berada dalam julat jarak dari bintang yang boleh dimiliki oleh planet ini air cair, dan air adalah syarat utama untuk kehidupan. Ia juga dilaporkan bahawa ini sistem bintang terletak 40 tahun cahaya dari Bumi.
Mesej ini menyebabkan banyak kebisingan di media, malah ada yang menyangka bahawa manusia hanya selangkah lagi untuk membina penempatan baru berhampiran nova, tetapi itu tidak benar. Tetapi 40 tahun cahaya adalah banyak, ia adalah BANYAK, ia terlalu banyak kilometer, iaitu, ia adalah jarak yang sangat besar!
Yang ketiga diketahui dari kursus fizik halaju melarikan diri- ini adalah kelajuan yang mesti dimiliki oleh badan di permukaan Bumi untuk melampaui had sistem suria. Nilai kelajuan ini ialah 16.65 km/saat. Orbital konvensional kapal angkasa bermula pada kelajuan 7.9 km/s dan berputar mengelilingi Bumi. Pada dasarnya, kelajuan 16-20 km/s agak boleh diakses oleh teknologi duniawi moden, tetapi tidak lebih!
Manusia belum lagi belajar untuk memecut kapal angkasa lebih pantas daripada 20 km/s.
Mari kita hitung berapa tahun yang diperlukan kapal bintang yang terbang dengan kelajuan 20 km/s untuk menempuh 40 tahun cahaya dan mencapai bintang TRAPPIST-1.
Satu tahun cahaya ialah jarak rasuk cahaya bergerak dalam vakum, dan kelajuan cahaya adalah kira-kira 300 ribu km/s.
Sebuah kapal angkasa buatan manusia terbang pada kelajuan 20 km/s, iaitu 15,000 kali lebih perlahan daripada kelajuan cahaya. Kapal sedemikian akan meliputi 40 tahun cahaya dalam masa yang sama dengan 40*15000=600000 tahun!
Kapal bumi (di tahap moden teknologi) akan mencapai bintang TRAPPIST-1 dalam kira-kira 600 ribu tahun! Homo sapiens telah wujud di Bumi (menurut saintis) hanya 35-40 ribu tahun, tetapi di sini ia adalah sebanyak 600 ribu tahun!
Dalam masa terdekat, teknologi tidak akan membenarkan manusia mencapai bintang TRAPPIST-1. Malah enjin yang menjanjikan (ion, foton, layar angkasa, dll.), yang tidak wujud dalam realiti daratan, dianggarkan mampu memecut kapal ke kelajuan 10,000 km/s, yang bermaksud bahawa masa penerbangan ke TRAPPIST -1 sistem akan dikurangkan kepada 120 tahun . Ini sudah menjadi masa yang lebih kurang boleh diterima untuk penerbangan menggunakan animasi yang digantung atau untuk beberapa generasi pendatang, tetapi hari ini semua enjin ini hebat.
Malah bintang terdekat masih terlalu jauh dari manusia, terlalu jauh, apatah lagi bintang-bintang Galaxy kita atau galaksi lain.
Diameter galaksi Bima Sakti kita adalah kira-kira 100 ribu tahun cahaya, iaitu, perjalanan dari hujung ke hujung untuk kapal Bumi moden adalah 1.5 bilion tahun! Sains mencadangkan bahawa Bumi kita berusia 4.5 bilion tahun, dan kehidupan multisel kira-kira 2 bilion tahun. Jarak ke galaksi yang paling hampir dengan kita - Andromeda Nebula - 2.5 juta tahun cahaya dari Bumi - sungguh jarak yang mengerikan!
Seperti yang anda lihat, daripada semua orang yang hidup, tiada siapa yang akan pernah menjejakkan kaki di bumi planet berhampiran bintang lain.
Takrifan inilah yang disyorkan untuk digunakan dalam kesusasteraan sains popular. DALAM sastera profesional untuk menyatakan jarak jauh bukannya tahun cahaya Parsec dan gandaan unit (kilo- dan megaparsec) biasanya digunakan.
Sebelum ini (sebelum 1984), tahun cahaya ialah jarak yang dilalui oleh cahaya dalam satu tahun tropika, yang ditetapkan pada zaman 1900.0. Takrif baru berbeza daripada yang lama dengan kira-kira 0.002%. Oleh kerana unit jarak ini tidak digunakan untuk pengukuran ketepatan tinggi, perbezaan praktikal tidak ada perbezaan antara definisi lama dan baru.
Nilai angka
Tahun cahaya adalah sama dengan:
- 9,460,730,472,580,800 meter (kira-kira 9.5 petameter)
Unit berkaitan
Unit berikut agak jarang digunakan, biasanya hanya dalam penerbitan popular:
- 1 detik cahaya= 299,792.458 km (tepat)
- 1 minit cahaya ≈ 18 juta km
- 1 jam cahaya ≈ 1079 juta km
- 1 hari cahaya ≈ 26 bilion km
- 1 minggu cahaya ≈ 181 bilion km
- 1 bulan cahaya ≈ 790 bilion km
Jarak dalam tahun cahaya
Tahun cahaya adalah sesuai untuk mewakili skala jarak secara kualitatif dalam astronomi.
| Skala | Nilai (St. tahun) | Penerangan |
|---|---|---|
| Detik | 4 10 −8 | Jarak purata ke Bulan adalah lebih kurang 380,000 km. Ini bermakna pancaran cahaya yang dipancarkan dari permukaan Bumi akan mengambil masa kira-kira 1.3 saat untuk sampai ke permukaan Bulan. |
| minit | 1.6·10−5 | Satu unit astronomi adalah sama dengan kira-kira 150 juta kilometer. Oleh itu, cahaya bergerak dari Matahari ke Bumi dalam kira-kira 500 saat (8 minit 20 saat). |
| Tonton | 0,0006 | Jarak purata dari Matahari ke Pluto adalah lebih kurang 5 jam cahaya. |
| 0,0016 | Peranti siri Pioneer dan Voyager yang terbang melangkaui sistem suria, dalam kira-kira 30 tahun sejak pelancaran, telah bergerak ke jarak kira-kira seratus unit astronomi dari Matahari, dan masa tindak balasnya kepada permintaan dari Bumi adalah kira-kira 14 jam. | |
| tahun | 1,6 | Pinggir dalam awan Oort hipotesis terletak pada 50,000 AU. e. dari Matahari, dan yang luar - 100,000 a. e. Ia akan mengambil masa kira-kira satu setengah tahun untuk cahaya menempuh jarak dari Matahari ke pinggir luar awan. |
| 2,0 | Jejari kawasan maksimum pengaruh graviti Matahari (“Sfera Bukit”) - kira-kira 125,000 AU. e. | |
| 4,22 | Bintang terdekat dengan kita (tidak termasuk Matahari), Proxima Centauri, terletak pada jarak 4.22 tahun cahaya. tahun | |
| Milenium | 26 000 | Pusat Galaxy kita terletak kira-kira 26,000 tahun cahaya dari Matahari. |
| 100 000 | Diameter cakera Galaxy kita ialah 100,000 tahun cahaya. | |
| Berjuta tahun | 2.5 10 6 | Paling dekat dengan kita galaksi spiral M31, galaksi Andromeda yang terkenal, berjarak 2.5 juta tahun cahaya dari kita. |
| 3.14 10 6 | Galaksi Triangulum (M33) terletak 3.14 juta tahun cahaya dan merupakan objek pegun paling jauh yang boleh dilihat dengan mata kasar. | |
| 5.9 10 7 | Kelompok galaksi terdekat, gugusan Virgo, adalah 59 juta tahun cahaya jauhnya. | |
| 1.5 10 8 - 2.5 10 8 | Anomali graviti "Penarik Hebat" terletak pada jarak 150-250 juta tahun cahaya dari kami. | |
| Berbilion tahun | 1.2 10 9 | Tembok Besar Sloan adalah salah satu formasi terbesar di Alam Semesta, dimensinya adalah kira-kira 350 Mpc. Ia akan mengambil masa kira-kira satu bilion tahun untuk cahaya bergerak dari hujung ke hujung. |
| 1.4 10 10 | Saiz kawasan yang berkaitan dengan sebab-sebab Alam Semesta. Ia dikira dari umur Alam Semesta dan kelajuan maksimum penghantaran maklumat - kelajuan cahaya. | |
| 4.57 10 10 | Jarak yang disertakan dari Bumi ke pinggir Alam Semesta yang boleh dilihat dalam sebarang arah; radius yang mengiringi Alam Semesta yang boleh diperhatikan (dalam rangka kerja model kosmologi standard Lambda-CDM). |
Skala jarak galaksi
- Unit astronomi dengan ketepatan yang baik adalah sama dengan 500 saat cahaya, iaitu, cahaya sampai ke Bumi dari Matahari dalam masa kira-kira 500 saat.
Lihat juga
Pautan
- Pertubuhan Antarabangsa untuk Standardisasi. 9.2 Unit ukuran
Nota
Yayasan Wikimedia.
Lihat apa "Tahun Cahaya" dalam kamus lain:
Unit sistem tambahan panjang yang digunakan dalam astronomi; 1 S. g. sama dengan jarak dilalui cahaya dalam 1 tahun. 1 S. g = 0.3068 parsec = 9.4605 1015 m kamus ensiklopedia. M.: Ensiklopedia Soviet. Ketua Pengarang A. M. Prokhorov... ... Ensiklopedia fizikal
TAHUN CAHAYA, unit ukuran jarak astronomi, sama dengan jarak yang dilalui cahaya angkasa lepas atau dalam VACUUM untuk satu tahun tropika. Satu tahun cahaya bersamaan dengan 9.46071012 km... Kamus ensiklopedia saintifik dan teknikal
TAHUN CAHAYA, unit panjang yang digunakan dalam astronomi: laluan yang dilalui oleh cahaya dalam 1 tahun, i.e. 9.466?1012 km. Jarak ke bintang terdekat(Proxima Centauri) kira-kira 4.3 tahun cahaya. Bintang yang paling jauh di Galaxy terletak di... ... Ensiklopedia moden
Unit jarak antara bintang; laluan yang dilalui cahaya dalam setahun, iaitu 9.46 km... Kamus Ensiklopedia Besar
Tahun cahaya- TAHUN CAHAYA, unit panjang yang digunakan dalam astronomi: laluan yang dilalui oleh cahaya dalam 1 tahun, i.e. 9.466'1012 km. Jarak ke bintang terdekat (Proxima Centauri) adalah lebih kurang 4.3 tahun cahaya. Bintang yang paling jauh di Galaxy terletak di... ... Kamus Ensiklopedia Bergambar
Unit sistem tambahan panjang yang digunakan dalam astronomi. 1 tahun cahaya ialah jarak yang ditempuh cahaya dalam 1 tahun. 1 tahun cahaya bersamaan dengan 9.4605E+12 km = 0.307 pc... Kamus Astronomi
Unit jarak antara bintang; laluan yang dilalui cahaya dalam setahun, iaitu 9.46·1012 km. * * * TAHUN CAHAYA TAHUN CAHAYA, unit jarak antara bintang; laluan yang dilalui cahaya dalam setahun, iaitu 9.46×1012 km... Kamus Ensiklopedia
Tahun cahaya- unit jarak yang sama dengan laluan yang dilalui oleh cahaya dalam satu tahun. Satu tahun cahaya bersamaan dengan 0.3 parsecs... Konsep sains semula jadi moden. Glosari istilah asas
Untuk pengiraan mereka, ahli astronomi menggunakan unit ukuran khas yang tidak selalu jelas orang biasa. Ini boleh difahami, kerana jika jarak kosmik diukur dalam kilometer, maka bilangan sifar akan mempesonakan mata anda. Oleh itu, untuk mengukur jarak kosmik adalah kebiasaan untuk menggunakan banyak kuantiti yang banyak: unit astronomi, tahun cahaya dan parsec.
Selalunya digunakan untuk menunjukkan jarak dalam Sistem Suria asli kita. Jika kita juga boleh menyatakannya dalam kilometer (384,000 km), maka Pluto adalah yang paling dekat jalan dekat adalah kira-kira 4,250 juta km, dan ini sukar untuk difahami. Untuk jarak sedemikian sudah tiba masanya untuk menggunakan unit astronomi (AU), sama dengan jarak purata dari permukaan bumi kepada Matahari. Dengan kata lain, 1 a.u. sepadan dengan panjang paksi separuh utama orbit Bumi kita (150 juta km). Sekarang, jika kita menulis bahawa jarak terpendek ke Pluto ialah 28 AU, dan yang terpendek jarak jauh mungkin 50 AU, ini lebih mudah untuk dibayangkan.
Yang terbesar seterusnya ialah tahun cahaya. Walaupun perkataan "tahun" terdapat di sana, seseorang tidak sepatutnya berfikir begitu kita bercakap tentang tentang masa. Satu tahun cahaya ialah 63,240 AU. Ini adalah laluan yang dilalui oleh sinar cahaya sepanjang 1 tahun. Ahli astronomi telah mengira bahawa dari sudut paling jauh Alam Semesta, sinar cahaya mengambil masa lebih daripada 10 bilion tahun untuk sampai kepada kita. Untuk membayangkan jarak gergasi ini, mari kita tulis dalam kilometer: 95000000000000000000000. Sembilan puluh lima bilion trilion kilometer biasa.
Para saintis mula meneka bahawa cahaya tidak bergerak serta-merta, tetapi pada kelajuan tertentu, bermula pada tahun 1676. Pada masa inilah seorang ahli astronomi Denmark bernama Ole Roemer menyedari bahawa gerhana salah satu satelit Musytari mula ketinggalan, dan ini berlaku tepat ketika Bumi sedang menuju ke orbitnya. sebelah bertentangan Matahari bertentangan dengan tempat Musytari berada. Beberapa waktu berlalu, Bumi mula bergerak ke belakang, dan gerhana sekali lagi mula menghampiri jadual mereka sebelum ini.
Oleh itu, kira-kira 17 minit perbezaan masa telah dicatatkan. Daripada pemerhatian ini disimpulkan bahawa cahaya mengambil masa 17 minit untuk menempuh jarak sepanjang orbit Bumi. Oleh kerana diameter orbit telah terbukti kira-kira 186 juta batu (kini pemalar ini ialah 939,120,000 km), ternyata pancaran cahaya bergerak pada kelajuan kira-kira 186 ribu batu sesaat.
Sudah pada zaman kita, terima kasih kepada Profesor Albert Michelson, yang menetapkan untuk menentukan setepat mungkin apa itu tahun cahaya, menggunakan kaedah yang berbeza, hasil akhir diperoleh: 186,284 batu dalam 1 saat (kira-kira 300 km/s). Sekarang, jika kita mengira bilangan saat dalam setahun dan darab dengan nombor ini, kita dapati bahawa tahun cahaya adalah 5,880,000,000,000 batu panjang, yang sepadan dengan 9,460,730,472,580.8 km.
Untuk tujuan praktikal, ahli astronomi sering menggunakan unit jarak yang dipanggil parsec. Ia sama dengan anjakan bintang terhadap latar belakang badan angkasa lain sebanyak 1"" apabila pemerhati disesarkan dengan 1 jejari
Apa jua gaya hidup yang kita jalani, apa sahaja yang kita lakukan, satu cara atau yang lain, kita menggunakan beberapa unit ukuran setiap hari. Kami minta segelas air, panaskan sarapan kami sendiri sehingga suhu tertentu, menilai secara visual sejauh mana kita perlu berjalan ke yang terdekat pejabat pos, kami aturkan mesyuarat dalam masa tertentu dan seterusnya. Semua tindakan ini memerlukan
Bukan sahaja pengiraan, tetapi juga ukuran tertentu pelbagai kategori berangka: jarak, kuantiti, berat, masa dan lain-lain. Dalam kami kehidupan seharian kami menggunakan nombor dengan kerap. Dan kami telah lama terbiasa dengan nombor ini, seolah-olah dengan beberapa jenis instrumen. Tetapi apa yang berlaku apabila kita keluar dari zon selesa setiap hari dan menghadapi sesuatu yang luar biasa untuk kita? nilai berangka? Dalam artikel ini kita akan bercakap tentang tokoh-tokoh hebat Alam Semesta.
Ruang sejagat
Keadaan dengan jarak kosmik adalah lebih mengejutkan. Kami mengetahui sepenuhnya tentang kilometer ke bandar jiran dan juga dari Moscow ke New York. Tetapi sukar untuk menggambarkan jarak apabila melibatkan skala gugusan bintang. Kini kita memerlukan apa yang dipanggil tahun cahaya. Lagipun, jarak walaupun antara bintang jiran adalah sangat besar, dan mengukurnya dalam kilometer atau batu adalah tidak rasional. Dan di sini perkara itu bukan sahaja dalam kesukaran untuk melihat nombor yang terhasil yang besar, tetapi dalam bilangan sifar mereka. Ia menjadi masalah untuk menulis nombor. Sebagai contoh, jarak dari Bumi ke Marikh semasa tempoh pendekatan terdekat ialah 55.7 juta kilometer. Nilai dengan enam sifar. Tetapi Marikh adalah salah satu jiran kosmik terdekat kami! Jarak ke bintang terdekat selain daripada Matahari akan berjuta-juta kali lebih besar. Dan kemudian, sama ada kita mengukurnya dalam kilometer atau batu, ahli astronomi perlu menghabiskan berjam-jam masa mereka hanya merekodkan kuantiti yang besar ini. Satu tahun cahaya menyelesaikan masalah ini. Penyelesaiannya agak bijak.
Apakah sama dengan tahun cahaya?
Daripada mencipta unit ukuran baharu, iaitu jumlah unit tertib yang lebih kecil (seperti yang berlaku dengan milimeter, sentimeter, meter, kilometer), ia telah memutuskan untuk memautkan jarak ke masa. Sebenarnya, hakikat bahawa masa juga bidang fizikal lebih mempengaruhi peristiwa
Selain itu, saling berkaitan dan boleh ditukar dengan ruang, ia ditemui oleh Albert Einstein dan dibuktikan melalui teori relativitinya. Kelajuan berterusan menjadi kelajuan cahaya. Dan laluan jarak tertentu oleh pancaran cahaya setiap unit masa memberikan kuantiti spatial fizikal baharu: saat cahaya, minit cahaya, hari terang, bulan cahaya, tahun cahaya. Sebagai contoh, sesaat pancaran cahaya (dalam keadaan ruang - vakum) bergerak dalam jarak kira-kira 300 ribu kilometer. Adalah mudah untuk mengira bahawa satu tahun cahaya adalah sama dengan kira-kira 9.46 * 10 15. Jadi, jarak dari Bumi ke yang terdekat badan kosmik, Bulan adalah lebih sedikit daripada satu saat cahaya, dan Matahari adalah kira-kira lapan minit cahaya. Badan terluar sistem suria idea moden orbit pada jarak satu tahun cahaya. Bintang seterusnya yang paling hampir dengan kita, atau lebih tepat, sistem bintang berganda, Alpha dan Proxima Centauri, sangat jauh sehinggakan cahaya daripada mereka sampai ke teleskop kami hanya empat tahun selepas pelancarannya. Dan ini masih badan angkasa yang paling dekat dengan kita. Cahaya dari hujung yang lain bima sakti menghabiskan lebih daripada seratus ribu tahun untuk sampai kepada kami.
Satu cara atau yang lain, dalam kehidupan seharian kita, kita mengukur jarak: ke pasar raya terdekat, ke rumah saudara di bandar lain, ke, dan sebagainya. Walau bagaimanapun, apabila bercakap tentang keluasan angkasa lepas, ternyata menggunakan nilai biasa seperti kilometer adalah sangat tidak rasional. Dan perkara di sini bukan sahaja dalam kesukaran untuk melihat nilai gergasi yang terhasil, tetapi dalam bilangan nombor di dalamnya. Malah menulis begitu banyak sifar akan menjadi masalah. Sebagai contoh, jarak terpendek dari Marikh ke Bumi ialah 55.7 juta kilometer. Enam sifar! Tetapi planet merah adalah salah satu jiran terdekat kita di langit. Bagaimana untuk menggunakan nombor rumit yang terhasil apabila mengira jarak walaupun ke bintang terdekat? Dan kini kita memerlukan nilai seperti tahun cahaya. Berapa banyak yang sama? Mari kita fikirkan sekarang.
Konsep tahun cahaya juga berkait rapat dengan fizik relativistik, di mana hubungan rapat dan pergantungan bersama ruang dan masa telah ditubuhkan pada awal abad ke-20, apabila postulat runtuh. Mekanik Newton. Sebelum nilai jarak ini, unit skala yang lebih besar dalam sistem
dibentuk dengan mudah: setiap satu yang berikutnya adalah koleksi unit yang lebih kecil (sentimeter, meter, kilometer, dan sebagainya). Dalam kes tahun cahaya, jarak terikat dengan masa. Sains moden Adalah diketahui bahawa kelajuan perambatan cahaya dalam vakum adalah malar. Lebih-lebih lagi, dia kelajuan maksimum dalam alam semula jadi, boleh diterima dalam fizik relativistik moden. Idea-idea inilah yang membentuk asas makna baru. Satu tahun cahaya adalah sama dengan jarak yang dilalui sinar cahaya dalam satu Bumi tahun kalendar. Dalam kilometer ia adalah kira-kira 9.46 * 10 15 kilometer. Menariknya, foton bergerak jarak ke Bulan terdekat dalam 1.3 saat. Ia adalah kira-kira lapan minit untuk matahari. Tetapi bintang terdekat seterusnya, Alpha, sudah berada kira-kira empat tahun cahaya jauhnya.
Hanya jarak yang hebat. Terdapat ukuran ruang yang lebih besar dalam astrofizik. Satu tahun cahaya adalah sama dengan kira-kira satu pertiga parsec, unit pengukuran jarak antara bintang yang lebih besar.
Kelajuan perambatan cahaya dalam keadaan yang berbeza
By the way, terdapat juga ciri sedemikian yang boleh dilakukan oleh foton pada kelajuan yang berbeza tersebar dalam persekitaran yang berbeza. Kita sudah tahu berapa pantas mereka terbang dalam ruang hampa. Dan apabila mereka mengatakan bahawa tahun cahaya adalah sama dengan jarak yang diliputi oleh cahaya dalam setahun, mereka maksudkan betul-betul kosong. angkasa lepas. Walau bagaimanapun, adalah menarik untuk diperhatikan bahawa dalam keadaan lain kelajuan cahaya mungkin lebih rendah. Contohnya, dalam persekitaran udara foton berselerak pada kelajuan lebih rendah sedikit daripada dalam vakum. Yang mana satu bergantung pada keadaan atmosfera tertentu. Oleh itu, dalam persekitaran yang dipenuhi gas, tahun cahaya akan menjadi lebih kecil. Walau bagaimanapun, ia tidak akan berbeza dengan ketara daripada yang diterima.