Діліться нашими статтями!

Світловий рік

Під час досліджень своєї планети людям були потрібні різні заходи вимірювання відстаней та відрізків. Спочатку заходи довжини були неточними, тому що різні народи мали свої способи вимірювання. Тільки в 1791 році вчені з Франції ввели міру, яку використовують і донині – метр (від грецької – «захід»).
Але на початку ХХ століття люди почали звертати увагу на вивчення космосу. І те, що Всесвіт має неймовірні відстані, вже існуюча метрична система виявилася непридатною для вимірювання таких великих відстаней. Є можливість виміряти за кілометри відстань від нашої планети до Місяця або до Марса, проте якщо вимірювати відстані до інших планет, а то й зірок, то в цифрі буде неймовірна кількість нулів.
І тоді вчені вирішили запровадити термін «світлові роки».

Світлові роки – це скільки?

Протягом однієї секунди фотони світла долає довжину 300 тисяч км. Світловий рік – та кількість кілометрів, яка світло пролітає за 12 місяців. У кілометрах це буде - 9460730472580,8 кілометрів ≈ 9,46 1015.
Звичайно, використання терміну «світлові роки» зручніше, ніж використовувати величезні кілометри. Але, звичайно ж, є приблизні значення:
1 світлова секунда - 300 тисяч кілометрів.
1 світлова хвилина - 18 мільйонів кілометрів.
1 світлова година ≈ 1080000000 кілометрів.
1 світлова доба ≈ 26 000 000 000 кілометрів.
1 світловий тиждень ≈ 181 000 000 000 кілометрів.
1 світловий місяць ≈ 790 000 000 000 км.

Наскільки багато?

Припускаємо, що космічний корабель летить із третьою космічною швидкістю (близько 16.8 кілометрів за секунду), то за 18 тисяч років корабель пролетить один світловий рік. А нашу галактику Чумацький Шлях, який діаметром близько ста тисяч світлових років, корабель пролетить за майже 2 мільярди років!
Найближча до Сонця зірка – це Проксима Центавра. Вона знаходиться на відстані близько чотирьох світлових років. Якщо перераховувати на кілометри, то цифра виходить дуже великою.
Але якщо порівнювати відстань від Проксима Центаври до найближчої галактики Туманності Андромеди, то зірка виявляється дуже близькою, оскільки Андромеда знаходиться за два з половиною мільйони світлових років від Чумацького Шляху. Космічний корабельзможе туди долетіти за 35 мільярдів років.

Чим ще корисні світлові роки?

Використання світлових років допомагає розуміти, де у Всесвіті можна спробувати знайти розумні цивілізації. Так вчені визначаються, куди є сенс надсилати радіосигнали, а куди ні.
Як це працює: швидкість світла дорівнює швидкості радіосигналу, і виходить, що відправляти повідомлення туди, куди вони дійдуть через тисячі, а то й мільярди років, марно. Є сенс шукати «сусідів» через сигнал, який посилатиметься хоча б протягом одного людського життя.

Скільки земних років у світлових роках?

Це докорінно невірне переконання, що цей термін вимірює час. Світловий рік не відноситься до земного часу і не пов'язаний з ним. Він позначає лише міру виміру відстаней, що проходить світлом протягом 1 року Землі.

Світловий рік- Позасистемна одиниця вимірів відстаней в астрономії.
Чисельно, один світловий рікдорівнює відстані, яка проходить світло протягом одного року.
Якщо точніше, то світловий рік – це відстань, яка проходить світло у вакуумі, без впливу гравітаційних полів, за один юліанський рік (365,25 діб або 31 557 600 стандартних секунд).
У російській літературі світловий рік позначається «св. р.», у закордонній: «ly»

Чому дорівнює один світловий рік:
Світловий рік за кілометри: 9 460 730 472 580,8 км.
9 460 730 472 580 800 метрів
63 241,077 астрономічної одиниці (а. е.)
1 світловий рік дорівнює 0,306601 парсека.

Крім світлового року виділяють також частки світлового року: світловий місяць, світловий тиждень, світлова година, світлова хвилина та світлова секунда. Вони рідко зустрічаються, але цікаво буде подивитися, як виражаються різні відстані в цих одиницях:

Світловий рік – досить зручна одиниця вимірів відстаней в астрономії. Найбільша швидкість, з якою може поширюватися інформація у світі - швидкість світла. Тому відстані, виражені у світлових роках, одночасно показують, як швидко один космічний об'єкт може вплинути на інший.

Наприклад, ви напевно чули, що зірка Бетельгейзе в сузір'ї Оріон повинна вибухнути в найближчому майбутньому (насправді - в межах кількох століть).
Бетельгейзе розташована від нас на відстані від 495 до 640 світлових років.
Якщо вона вибухає прямо зараз, цей вибух жителі Землі побачать лише через 500-600 років.
А якщо ви бачите вибух сьогодні, то пам'ятайте, що насправді вибух стався приблизно за часів Івана Грозного...
З цього прикладу видно, наскільки зручний світловий рік - він одночасно показує і відстань, і час.

Світловий рік - скільки це земних років

Скільки земних років у світовому році? Досить дивне питання, але іноді зустрічається... Світловий рік – це міра відстані, як написано вище, а земний рік – міра часу. Тому, відповіддю на запитання, скільки земних років в одному світловому році буде - жодного:-)

А ви знаєте, чому астрономи не застосовують світловий рік для обчислення відстаней до віддалених об'єктів у космосі?

Світловий рік – це позасистемна одиниця виміру відстаней у космічному просторі. Вона повсюдно використовується в популярних книгах та підручниках з астрономії. Тим не менш, у професійній астрофізиці ця цифра використовується вкрай рідко і найчастіше для визначення відстаней до недалеких об'єктів у космосі. Причина цього проста: якщо визначати відстань у світлових роках до далеких об'єктів у Всесвіті, число виявиться настільки величезним, що використовувати його для фізико-математичних обчислень буде непрактично та незручно. Тому замість світлового року у професійній астрономії використовуються така одиниця виміру, якою набагато зручніше оперувати при виконанні складних математичних розрахунків.

Визначення терміна

Визначення терміна «світловий рік» ми можемо знайти у будь-якому підручнику астрономії. Світловий рік - це відстань, що промінь світла проходить за один земний рік. Таке визначення може задовольнити любителя, але фахівець із космології вважатиме його неповним. Він помітить, що світловий рік - це не просто відстань, яка світло проходить за рік, а відстань, яка промінь світла за 365,25 земних дня проходить у вакуумі, не відчуваючи на собі впливу магнітних полів.

Світловий рік дорівнює 9,46 трильйонам кілометрів. Саме така відстань промінь світла минає за рік. Але як астрономи досягли такого точного визначення променевого шляху? Про це ми поговоримо нижче.

Як визначили швидкість світла

У давнину вважалося, що світло поширюється у Всесвіті миттєво. Однак, починаючи з сімнадцятого століття, вчені почали сумніватися в цьому. Першим у запропонованому твердженні засумнівався Галілей. Саме він намагався визначити час, за який промінь світла проходить відстань у 8 км. Але через те, що така відстань була мізерною для такої величини, як швидкість світла, експеримент закінчився невдачею.

Першим серйозним зрушенням у питанні було спостереження відомого датського астронома Олафа Ремер. В 1676 він помітив різницю в часі затемнення залежно від наближення і видалення до них Землі в космічному просторі. Дане спостереження Ремер успішно пов'язав з тим фактом, що чим далі Земля віддаляється від , тим більше часу потрібно світла, яке відбивається від них, щоб пройти відстань до нашої планети.

Суть цього факту Ремер вловив точно, але вирахувати достовірну величину швидкості світла йому так і не вдалося. Його підрахунки були невірні, оскільки в сімнадцятому столітті він не міг мати точних даних про відстань від Землі до інших планет Сонячна система. Ці дані було визначено трохи пізніше.

Подальші зрушення у дослідженнях та визначення світлового року

У 1728 році англійському астроному Джеймсу Бредлі, який виявив ефект аберації зірок, вдалося першому обчислити приблизну швидкість світла. Він визначив її значення 301 тис. км/с. Але це значення було неточним. Більш досконалі методи обчислення швидкості світла були зроблені безвідносно до космічних тіл - Землі.

Спостереження за швидкістю світла у вакуумі за допомогою обертового колеса і дзеркала, були зроблені А.Фізо та Л. Фуко відповідно. З їхньою допомогою фізикам вдалося наблизитися до реального значення цієї величини.

Точна швидкість світла

Точну швидкість світла вченим вдалося визначити лише у минулому столітті. Ґрунтуючись на теорії електромагнетизму Максвелла, за допомогою сучасної лазерної техніки та обчислень з поправкою на коефіцієнт заломлення променевого потоку в повітрі, вченим вдалося обчислити точну величину швидкості світла 299 792,458 км/с. Цією величиною астрономи користуються досі. Далі визначити світловий день, місяць та рік було вже справою техніки. Шляхом нехитрих обчислень вчені отримали цифру 9,46 трильйона кілометрів - саме стільки часу знадобилося б променю світла для того, щоб облетіти довжину земної орбіти.

Світловий рік – це та відстань, яка проходить світло за один рік. Міжнародна астрономічна спілка дала своє пояснення світловому році– це та відстань, яка проходить світло у вакуумі, без участі гравітації, за юліанський рік. Юліанський рік дорівнює 365 діб. Саме це розшифрування використовується в науковій літературі.

Якщо брати професійну літературу, то відстань розраховується в парсеках або кіло- і мегапарсеках.

Є конкретні цифри, які визначили відстань світлового годинника, хвилин, днів і т.д.

• Світловий рік дорівнює 9460800000000 км,
• місяць– 788 333 млн. км.,
• тиждень– 197 083 млн. км.,
• доба- 26 277 млн. км,
• година- 1094 млн. км.,
• хвилина- близько 18 млн. км.,
• секунда- Близько 300 тис. км.

Це цікаво!Від Землі до Місяця світло доходить в середньому за 1,25 с, до Сонця його промінь домчиться трохи більше, ніж за 8 хвилин.

Цікавий фактпро природу всесвіту

Зірка Бетельгейзе у сузір'ї Оріонмає вибухнути в найближчому майбутньому (насправді — в межах кількох століть).

Бетельгейзе розташована від нас на відстані від 495 до 640 світлових років.
Якщо вона вибухає прямо зараз, цей вибух жителі Землі побачать лише через 500-600 років.

А якщо ви бачите вибух сьогодні, то пам'ятайте, що насправді вибух стався приблизно за часів Івана Грозного.

Земний рік

Земним роком вважається відстань, що проходить землею за рік. Якщо брати до уваги всі розрахунки, то один світловий рік дорівнює 63242 земним рокам. Ця цифра відноситься саме до планети Земля, до інших, наприклад Марса чи Юпітера, вони будуть зовсім іншими. Світловий рік обчислює відстань від одного об'єкта небесного тіладо іншого. Цифри світлових і земних років настільки різні, хоч і означають відстань.

Досліджуючи власну планету, упродовж сотень років люди винаходили все нові й нові системи для вимірювання відрізків відстані. У результаті було вирішено вважати універсальною одиницею довжини один метр, а великий шлях виміряти за кілометри.

Але двадцяте століття поставило перед людством нову проблему. Люди почали уважно вивчати космос – і виявилося, що простори Всесвіту неосяжні настільки, що кілометри тут просто не годяться. У звичних одиницях ще можна висловити відстань від Землі до Місяця чи Землі до Марса. Але якщо намагатися визначити, на скільки кілометрів відстане від нашої планети найближча зірка, цифра «обростає» неймовірною кількістю знаків після коми.

Чому дорівнює 1 світловий рік?

Стало очевидно, що для дослідження просторів космосу необхідна нова одиниця виміру – і нею став світловий рік. За секунду світло проходить 300 000 кілометрів. Світловий рік - це відстань, яке світло пройде рівно за рік - і в перекладі на більш звичну систему числення ця відстань дорівнює 9460730472580, 8 кілометра.Зрозуміло, що використовувати лаконічне «один світловий рік» набагато зручніше, ніж щоразу застосовувати у розрахунках цю величезну цифру.

З усіх зірок найближче до нас знаходиться Проксима Центавра - вона видалена «лише» на 4,22 світлових років. Звичайно, у перерахунку на кілометри цифра вийде неймовірно величезною. Однак усе пізнається в порівнянні - якщо враховувати, що найближча галактика під назвою Андромеда віддалена від Чумацького Шляху на цілих 2,5 мільйона світлових років, вищезгадана зірка і справді починає здаватися дуже близькою сусідкою.

До речі, використання світлових років допомагає вченим зрозуміти, в яких куточках Всесвіту має сенс шукати розумне життя, а куди посилати радіосигнали марно. Адже швидкість радіосигналу аналогічна швидкості світла - відповідно, вітання, відправлене у бік далекої галактики, досягне мети лише за мільйони років. Відповіді розумніше чекати від ближчих «сусідів» - об'єктів, гіпотетичні сигнали у відповідь яких доберуться до земних апаратів хоча б протягом життя людини.

1 світловий рік це скільки земних років?

Широко поширена хибна думка, що світловий рік є одиницею виміру часу. Насправді це не так. Термін не має жодного відношення до земних років, ніяк з ними не співвідноситься і позначає виключно відстань, що світло проходить за один земний рік.