سنة ضوئية

مفهوم آنيو لوز غالبًا ما يكون مضللاً. أدى مجرد وجود كلمة عام إلى قيام الكثيرين بربط التعبير بوحدة زمنية. ومع ذلك ، فهي وحدة قياس خط الطول المستخدمة في مجال علم الفلك ، لذلك بدلاً من قول "خذ سنة ضوئية" ، يقول الناس "كن على بعد سنة ضوئية".

في هذه المقالة سوف نخبرك ما هي السنة الضوئية ، وكيف يتم قياسها ، والأمثلة وأكثر من ذلك بكثير.

ما هي السنة الضوئية

يعمل هذا المفهوم كوحدة قياس في علم الفلك تحدد المسافة التي يمكن أن يقطعها فوتون أو جسيم من الضوء في فراغ لمدة عام واحد. من الناحية العددية ، سنة ضوئية واحدة تساوي 9,46 × 1012 كم أو 9.460.730.472.580,8 كم. تم تصميم هذه الوحدة خصيصًا لقياس المسافات الفلكية الشاسعة التي تمتد على بلايين الكيلومترات. تتطلب هذه المسافات مقياسًا محددًا للتعبير عنها بطريقة يسهل فهمها.

يقدم الاتحاد الفلكي الدولي تعريفًا دقيقًا للسنة الضوئية ، يتم اختصارها على أنها ly أو ly في اللغة الإنجليزية. لقياس ذلك ، يجب مراعاة التقويم اليولياني (بدلاً من التقويم الغريغوري) وسرعة الضوء (محسوبة عند 299.792.458 مترًا في الثانية). لذلك ، هي مدة السنة التي يسافر فيها الضوء المسافة في الفضاء تساوي 365,25 يومًا ، بدلاً من 365,2425 يومًا كما في التقويم الميلادي.

مثل وحدات قياس المسافة الأخرى ، يمكن توسيع هذا القياس إلى مضاعفات أعلى بإضافة بادئة إلى القيمة الرقمية. على سبيل المثال ، يمكن التعبير عن مسافة 1.000 سنة ضوئية على أنها كيلو سنة ضوئية ، أو kly ، بينما مسافة 1.000.000،XNUMX،XNUMX سنة ضوئية يمكن التعبير عنها كسنة ضوئية ضخمة ، أو gly.

أصل المفهوم

في منتصف القرن التاسع عشر ، أسس فريدريك بيسل ، عالم الفلك والرياضيات الألماني ، مفهوم السنة الضوئية كوحدة قياس. كان إنجاز بيسيل الرائد هو الحساب الدقيق للمسافة من الأرض إلى نجم آخر غير الشمس ، وبالتحديد النجم 61 Cygni الموجود في كوكبة Cygnus. هذه المسافة كانت مدهشة مبلغ 98.734.594.662،61.350.985.287,1،XNUMX،XNUMX كيلومترًا أو XNUMX،XNUMX،XNUMX،XNUMX ميلًا ، كانت تلك أرقامًا يصعب التعامل معها. للتحايل على هذه المشكلة ، اختار بيسل التعبير عن هذه المسافة من حيث مقدار الوقت الذي يستغرقه الضوء لقطع هذه المسافة ، والتي تبلغ حوالي 10,3 سنوات.

خلال الفترة الزمنية التي كان يعمل فيها بيسل ، لم تكن سرعة الضوء قد تم تحديدها بدقة بعد ، مما دفعه إلى تجنب استخدام مصطلح "سنة ضوئية" في حساباته. قدم أوتو أول ، كاتب العلوم الشعبية الألماني ، مفهوم "السنة الضوئية" في عام 1851 واقترح استخدامه بطريقة مشابهة لـ "ساعة المسيرة".

تم النظر إلى وحدة القياس هذه في البداية على أنها وحدة فلكية من قبل الأكاديمية الألمانية ، على الرغم من أن البعض ، مثل عالم الفيزياء الفلكية البريطاني آرثر إدينجتون ، كانوا ضد اعتماده ، معتبرين أنه مرهق وغير عملي وأكثر ملاءمة للعلم الشعبي.

أمثلة للمسافات المقاسة بالسنوات الضوئية

عند القياس بالسنوات الضوئية ، تصبح بعض المسافات المكانية ذات أهمية خاصة. دعنا نرى بعض الأمثلة الأكثر تمثيلا حيث يستخدم العلماء وحدة القياس هذه:

• درب التبانةيبلغ قطر مجرتنا حوالي 150.000 ألف سنة ضوئية. للمقارنة ، يبلغ قطر أندروميدا ، المجرة المجاورة لها ، حوالي 240.000 ألف سنة ضوئية. تفصل بين المجرتين مسافة 2.500.000 سنة ضوئية.
• على الحافة الخارجية من يقع نظامنا الشمسي في سحابة أورت.والمسافة بين هذه السحابة والشمس حوالي سنة ضوئية.
• بروكسيما سينتاوري، أقرب نجم للشمس هو 4,22 سنة ضوئية.
• المجرة القزمة Canis Major ، وهي الأقرب إلى مجرة ​​درب التبانة ، مفصولة عنها مسافة 25.000 سنة ضوئية.
• المجموعة المحلية من المجرات ، بما في ذلك درب التبانة ، يبلغ قطرها المقدر بـ 10.000.000،XNUMX،XNUMX سنة ضوئية.
• يبلغ قطر العنقود الفائق العذراء ، الذي يشمل المجموعة المحلية من المجرات ، 200 سنة ضوئية.
• مجمع العنقود الفائق الحوت-قيطس، التي تشمل عنقود العذراء الفائق ، يبلغ قطرها المقدر بـ 1.000.000.000،XNUMX،XNUMX،XNUMX سنة ضوئية.
• La سور هرقل-كورونا بورياليس العظيم، أكبر بنية فلكية يمكن ملاحظتها في الكون ، يبلغ قطرها التقريبي أكثر من 10.000.000.000 سنة ضوئية.

وحدات القياس الفلكية الأخرى

بصرف النظر عن وحدة القياس الفلكية المعروفة ، هناك وحدات قياس أخرى تُستخدم لتمثيل المسافات الكبيرة بين الأجرام السماوية والتكوينات الفضائية. العديد من هذه الوحدات مشتق من السنة الضوئية ، بما في ذلك شهر الضوء ونهار الضوء وساعة الضوء والدقائق الضوئية والثانية الضوئية. تعمل هذه الوحدات على نفس المبدأ وكثيرا ما تستخدم في العلوم الشعبية والاتصالات السلكية واللاسلكية والفيزياء النسبية.

يميل المتخصصون في علم الفلك إلى تفضيل استخدام الوحدات الفلكية التي يتجاوز طولها سنة ضوئية واحدة. من أمثلة هذه الوحدات:

• تمت تسميته بالاختلاف الإنجليزي لقوس ثانية واحدة ، الفرسخ (كمبيوتر) هو وحدة قياس تعادل 3,2616 سنة ضوئية.
• بحساب متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس ، أنشأ العلماء الوحدة الفلكية (AU) بما يعادل 8 دقائق ضوئية.

يميل طلاب علم الفلك إلى تفضيل الوحدة الفلكية كوحدة القياس المفضلة لديهم نظرًا لقيمتها الثابتة نسبيًا ، والتي يمكن التعبير عنها بعبارات أبسط. من ناحية أخرى ، تخضع قيمة السنة الضوئية لاعتبارات سياقية ، مثل ما إذا تم أخذ القياس في فراغ أو ما إذا كان يتم استخدام التقويم اليولياني أو الغريغوري.

السنة الضوئية هي وحدة قياس أقل دقة وأكثر تعقيدًا من غيرها. لكن، تتميز بأنها تمثيل وصفي للغاية للمسافات الكبيرة بين الأجرام السماوية. وذلك لأن الضوء ، وهو الكيان الأسرع في الكون ، يستخدم كنقطة مرجعية لقياس هذه المسافات.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول ماهية السنة الضوئية وكيفية قياسها.