Käsite valovuosi on usein harhaanjohtavaa. Jo sana vuosi on saanut monet yhdistämään ilmaisun ajalliseen yksikköön. Se on kuitenkin tähtitieteen alalla käytetty pituusasteen mittayksikkö, joten sen sijaan, että sanottaisiin "ota valovuosi", ihmiset sanovat "ole valovuoden päässä".
Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mikä valovuosi on, miten se mitataan, esimerkkejä ja paljon muuta.
Mikä on valovuosi
Tämä käsite toimii tähtitieteen mittayksikkönä, joka määrittää etäisyyden, jonka fotoni tai valohiukkanen voi kulkea yhden vuoden tyhjiössä. Numeerisesti, Yksi valovuosi on 9,46 x 1012 km tai 9.460.730.472.580,8 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX km. Tämä yksikkö on erityisesti suunniteltu mittaamaan valtavia sidereaalisia etäisyyksiä, jotka ulottuvat miljardeille kilometreille. Nämä etäisyydet edellyttävät erityistä mittaa ilmaistakseen ne helposti ymmärrettävällä tavalla.
Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto antaa tarkan valovuoden määritelmän, lyhennettynä ly tai ly englanniksi. Sen mittaamiseksi on otettava huomioon Juliaaninen kalenteri (gregoriaanisen kalenterin sijaan) ja valon nopeus (laskettu 299.792.458 XNUMX XNUMX metriä sekunnissa). Siksi vuoden kesto, jonka aikana valo kulkee etäisyys avaruudessa on 365,25 päivää gregoriaanisen kalenterin 365,2425 päivän sijaan.
Kuten muutkin etäisyyden mittausyksiköt, tämä mittaus voidaan laajentaa suurempiin kerrannaisiksi lisäämällä numeroarvoon etuliite. Esimerkiksi 1.000 1.000.000 valovuoden etäisyys voidaan ilmaista kilovalovuotena tai kly, kun taas XNUMX XNUMX XNUMX valovuoden etäisyys voidaan ilmaista megavalovuotena tai gly:nä.
Käsitteen alkuperä
61-luvun puolivälissä saksalainen tähtitieteilijä ja matemaatikko Friedrich Bessel loi valovuoden käsitteen mittayksiköksi. Besselin uraauurtava saavutus oli tarkka laskelma etäisyydestä Maan ja muun tähden kuin Auringon välillä, erityisesti Cygnuksen tähdistössä sijaitsevaan tähteen XNUMX Cygni. Tämä etäisyys oli hämmästyttävä 98.734.594.662 61.350.985.287,1 XNUMX XNUMX kilometriä tai XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX mailia, Ne olivat aika vaikeita lukuja käsitellä. Kiertääkseen tämän ongelman Bessel päätti ilmaista tämän etäisyyden ajan kuluessa, joka kuluu valon kulkemiseen tämän matkan, joka on noin 10,3 vuotta.
Sinä aikana, jolloin Bessel työskenteli, valon nopeutta ei ollut vielä määritetty tarkasti, minkä vuoksi hän vältti termin "valovuosi" käyttämistä laskelmissaan. Otto Ule, saksalainen populaaritieteellinen kirjailija, esitteli "valovuoden" käsitteen vuonna 1851 ja ehdotti, että sitä käytetään samalla tavalla kuin "marssituntia".
Saksan akatemia piti tätä mittayksikköä alun perin tähtitieteellisenä yksikkönä, vaikka jotkut, kuten brittiläinen astrofyysikko Arthur Eddington, he vastustivat sen hyväksymistä, koska he pitivät sitä hankalana, epäkäytännöllisenä ja paremmin populaaritieteeseen sopivana.
Esimerkkejä valovuosina mitatuista etäisyyksistä
Valovuosina mitattuna tietyt alueelliset etäisyydet tulevat erityisen merkittäviksi. Katsotaanpa joitain edustavimmista esimerkeistä, joissa tutkijat käyttävät tätä mittayksikköä:
- Linnunrata, oman galaksimme, halkaisija on noin 150.000 240.000 valovuotta. Vertailun vuoksi: Andromedan, sen naapurigalaksin, halkaisija on noin 2.500.000 XNUMX valovuotta. Näitä kahta galaksia erottaa XNUMX XNUMX XNUMX valovuoden etäisyys.
- Ulkoreunassa Aurinkokuntamme sijaitsee Oort Cloudissa., ja tämän pilven ja Auringon välinen etäisyys on noin 1 valovuosi.
- seuraava Centauri, Aurinkoa lähinnä oleva tähti on 4,22 valovuoden päässä.
- Linnunrataa lähinnä oleva kääpiögalaksi Canis Major on siitä erotettu 25.000 XNUMX valovuoden etäisyydellä.
- Paikallinen galaksiryhmä, mukaan lukien Linnunrata, Sen halkaisija on arvioitu 10.000.000 XNUMX XNUMX valovuotta.
- Neitsyt-superjoukon, joka käsittää paikallisen galaksiryhmän, halkaisija on arvioitu 200 000 000 valovuotta.
- Kalat-Cetus-superklusterikompleksi, johon kuuluu Neitsyt-superjoukko, on arvioitu halkaisijaksi 1.000.000.000 XNUMX XNUMX XNUMX valovuotta.
- La Hercules-Corona Borealisin muuri, maailmankaikkeuden suurin havaittava tähtitieteellinen rakenne, jonka likimääräinen halkaisija on yli 10.000.000.000 XNUMX XNUMX XNUMX valovuotta.
Muut tähtitieteelliset mittayksiköt
Tämän hyvin tunnetun tähtitieteellisen mittayksikön lisäksi on olemassa muita mittayksiköitä, joita käytetään kuvaamaan suuria etäisyyksiä taivaankappaleiden ja avaruusmuodostelmien välillä. Useat näistä yksiköistä on johdettu valovuodesta, mukaan lukien valokuukausi, valopäivä, valotunti, valominuutti ja valosekunti. Nämä yksiköt toimivat samalla periaatteella, ja niitä käytetään usein populaaritieteessä, televiestinnässä ja relativistisessa fysiikassa.
Tähtitieteen asiantuntijat suosivat yli yhden valovuoden pituisten tähtitieteellisten yksiköiden käyttöä. Esimerkkejä tällaisista yksiköistä ovat:
- Nimetty englanninkielisestä yhden kaarisekunnin parallaksista, Parsek (pc) on mittayksikkö, joka vastaa 3,2616 valovuotta.
- Laskemalla keskimääräisen etäisyyden Maan ja Auringon välillä tutkijat totesivat astronominen yksikkö (AU) vastaa 8 valominuuttia.
Tähtitieteen opiskelijat pitävät tähtitieteellistä yksikköä mieluummin mittayksikkönä sen suhteellisen kiinteän arvon vuoksi, joka voidaan ilmaista yksinkertaisemmin. Toisaalta valovuoden arvo riippuu asiayhteyteen liittyvistä seikoista, kuten siitä, onko mittaus otettu tyhjiössä vai käytetäänkö Juliaanista vai gregoriaanista kalenteria.
Valovuosi on muita vähemmän tarkka ja monimutkaisempi mittayksikkö. Kuitenkin, sillä on se etu, että se on hyvin kuvaava esitys suurista etäisyyksistä taivaankappaleiden välillä. Tämä johtuu siitä, että valoa, joka on universumin nopein kokonaisuus, käytetään vertailupisteenä näiden etäisyyksien mittaamiseen.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää siitä, mikä valovuosi on ja miten se mitataan.