Концепцията за светлинна година често е подвеждащо. Самото съществуване на думата година кара мнозина да свързват израза с времева единица. Това обаче е мерната единица за географска дължина, използвана в областта на астрономията, така че вместо да кажат „вземете светлинна година“, хората казват „да бъдете на една светлинна година“.
В тази статия ще ви кажем какво е светлинна година, как се измерва, примери и много други.
Какво е светлинна година
Тази концепция работи като мерна единица в астрономията, която определя количествено разстоянието, което фотон или частица светлина може да измине във вакуума за една година. В числено отношение, Една светлинна година е равна на 9,46 х 1012 км или 9.460.730.472.580,8 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX км. Това устройство е специално проектирано да измерва огромни звездни разстояния, простиращи се на милиарди километри. Тези разстояния изискват специфична мярка, която да ги изрази по лесно разбираем начин.
Международният астрономически съюз предоставя точното определение на светлинна година, съкратено като ly или ly на английски. За да се измери, трябва да се вземат предвид юлианският календар (вместо григорианският) и скоростта на светлината (изчислена на 299.792.458 XNUMX XNUMX метра в секунда). Следователно продължителността на една година, през която светлината пътува разстоянието в пространството е равно на 365,25 дни, вместо 365,2425 дни, както е в григорианския календар.
Подобно на други единици за измерване на разстояние, това измерване може да бъде разширено до по-големи кратни чрез добавяне на префикс към числовата стойност. Например, разстояние от 1.000 светлинни години може да се изрази като кило-светлинна година или kly, докато разстояние от 1.000.000 XNUMX XNUMX светлинни години може да се изрази като мега-светлинна година или gly.
Произходът на понятието
В средата на 61 век Фридрих Бесел, немски астроном и математик, установява концепцията за светлинната година като мерна единица. Революционното постижение на Бесел е точното изчисляване на разстоянието от Земята до звезда, различна от Слънцето, по-специално звездата XNUMX Cygni, разположена в съзвездието Cygnus. Това разстояние беше удивително сума от 98.734.594.662 61.350.985.287,1 XNUMX XNUMX километра или XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX мили, Това бяха доста трудни числа за справяне. За да заобиколи този проблем, Бесел избра да изрази това разстояние по отношение на времето, необходимо на светлината да измине това разстояние, което е приблизително 10,3 години.
По време на периода, в който Бесел работи, скоростта на светлината все още не е точно определена, което го кара да избягва използването на термина "светлинна година" в своите изчисления. Ото Уле, немски научно-популярен писател, въвежда концепцията за „светлинна година“ през 1851 г. и предлага тя да се използва по подобен начин на „походен час“.
Тази мерна единица първоначално се разглежда като астрономическа единица от Германската академия, въпреки че някои, като британския астрофизик Артър Едингтън, те бяха против приемането му, смятайки го за тромаво, непрактично и по-подходящо за популярната наука.
Примери за разстояния, измерени в светлинни години
Когато се измерват в светлинни години, определени пространствени разстояния стават особено значими. Нека видим някои от най-представителните примери, в които учените използват тази мерна единица:
- Млечният път, нашата собствена галактика, има диаметър около 150.000 240.000 светлинни години. За сравнение, Андромеда, нейната съседна галактика, има диаметър около 2.500.000 XNUMX светлинни години. Двете галактики са разделени от разстояние от XNUMX XNUMX XNUMX светлинни години.
- На външния ръб на Нашата слънчева система се намира в облака на Оорт., а разстоянието между този облак и Слънцето е около 1 светлинна година.
- Проксима Кентавър, най-близката звезда до Слънцето, тя е на 4,22 светлинни години.
- Галактиката джудже Canis Major, която е най-близката до Млечния път, е разделена от него на разстояние от 25.000 XNUMX светлинни години.
- Местната група галактики, включително Млечния път, Приблизителният му диаметър е 10.000.000 XNUMX XNUMX светлинни години.
- Свръхклъстерът Дева, който обхваща Местната група от галактики, има приблизителен диаметър от 200 000 000 светлинни години.
- Комплексът на свръхкупа Риби-Кит, който включва суперклъстера Дева, има приблизителен диаметър от 1.000.000.000 XNUMX XNUMX XNUMX светлинни години.
- La Великата стена на Херкулес-Corona Borealis, най-голямата наблюдаема астрономическа структура във Вселената, има приблизителен диаметър от повече от 10.000.000.000 XNUMX XNUMX XNUMX светлинни години.
Други астрономически мерни единици
Освен тази добре позната астрономическа мерна единица, има и други мерни единици, които се използват за представяне на големите разстояния между небесните тела и космическите образувания. Няколко от тези единици са получени от светлинната година, включително светлинен месец, светлинен ден, светлинен час, светлинна минута и светлинна секунда. Тези единици работят на същия принцип и често се използват в популярната наука, телекомуникациите и релативистката физика.
Специалистите по астрономия предпочитат използването на астрономически единици, чиято дължина надвишава една светлинна година. Примери за такива единици включват:
- Наречен на английския паралакс от една дъгова секунда, Парсекът (pc) е мерна единица, еквивалентна на 3,2616 светлинни години.
- Чрез изчисляване на средното разстояние между Земята и Слънцето учените установиха астрономическата единица (AU) като еквивалент на 8 светлинни минути.
Студентите по астрономия са склонни да предпочитат астрономическата единица като предпочитана мерна единица поради нейната относително фиксирана стойност, която може да бъде изразена с по-прости термини. От друга страна, стойността на светлинната година зависи от контекстуални съображения, като например дали измерването е направено във вакуум или дали се използва юлианският или григорианският календар.
Светлинната година е по-малко точна и по-сложна мерна единица от другите. Въпреки това, има предимството, че е много описателно представяне на големите разстояния между небесните обекти. Това е така, защото светлината, която е най-бързата единица във Вселената, се използва като отправна точка за измерване на тези разстояния.
Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за това какво е светлинна година и как се измерва.