Гэрлийн хурд нь бүх ертөнцийн хамгийн хурдан гэдгийг та нэг бус удаа сонссон байх. Физикийн олон тооны онолууд үүнийг ашигладаг гэрлийн хурд. Энэ бол физик, одон орон судлалаас бидэнд тусалсан шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн тогтоосон хэмжүүр юм.
Энэ нийтлэлд бид гэрлийн хурд, түүний түүх, шинж чанар, юунд зориулагдсан талаар мэдэх шаардлагатай бүх зүйлийг танд хэлэх болно.
Гэрлийн хурд хэд вэ
Гэрлийн хурд нь шинжлэх ухааны нийгэмлэгээс тогтоосон хэмжүүр бөгөөд физик, одон орны шинжлэх ухааны салбарт түгээмэл хэрэглэгддэг. Гэрлийн хурд нь гэрлийн нэгж хугацаанд туулах зайг илэрхийлдэг.
Тэнгэрийн биетүүдийг судлахад селестиел биетүүд, тэдгээр нь хэрхэн ажилладаг, цахилгаан соронзон цацраг хэрхэн дамждаг, хүний нүд гэрлийг хэрхэн хүлээн авдаг зэргийг ойлгох нь маш чухал юм.
Хэрэв бид зайг мэддэг бол гэрэл хэр удаан явахыг хэлж чадна. Жишээлбэл, нарны гэрэл Дэлхийд хүрэхэд ойролцоогоор 8 минут 19 секунд зарцуулдаг. Гэрлийн хурдыг бүх нийтийн тогтмол, цаг хугацаа, физик орон зайд өөрчлөгддөггүй гэж үздэг. Энэ нь секундэд 299.792.458 метр буюу цагт 1.080 сая километр хурдлах чадвартай.
Энэ хурд нь одон орон судлалд өргөн хэрэглэгддэг гэрлийн жилтэй холбоотой бөгөөд энэ нь гэрлийн нэг жилийн хугацаанд туулах зай юм. Бидний танилцуулж буй гэрлийн хурд нь түүний вакуум дахь хурд юм. Гэсэн хэдий ч гэрэл ус, шил, агаар гэх мэт бусад хэрэгслээр дамждаг. Түүний дамжуулалт нь нэвтрүүлэх чадвар, соронзон нэвчилт болон бусад цахилгаан соронзон шинж чанар зэрэг орчны тодорхой шинж чанараас хамаардаг. Дараа нь физик бүсүүд байдаг цахилгаан соронзон байдлаар тээвэрлэх чадварыг хөнгөвчлөх, бусад нь саад болдог.
Гэрлийн үйл ажиллагааг ойлгох нь зөвхөн одон орон судлалд төдийгүй дэлхийг тойрон эргэлдэж буй хиймэл дагуул гэх мэт зүйлсийн физикийг ойлгоход чухал ач холбогдолтой юм.
Зарим түүх
Грекчүүд гэрлийн гарал үүслийг анх бичиж тэмдэглэсэн бөгөөд гэрлийн гарал үүслийг хүний хараа ялгарахаас өмнө биетүүдээс ялгардаг гэж үздэг. Гэрэл нь XNUMX-р зуун хүртэл аялдаг гэж үздэггүй, харин түр зуурын үзэгдэл гэж үздэг байв. Гэвч хиртэлтийг ажигласны дараа энэ байдал өөрчлөгдсөн. Саяхан Галилео Галилей гэрлийн туулсан зайн "агшин зуурын" гэдэгт эргэлзсэн тодорхой туршилтуудыг хийжээ.
Төрөл бүрийн эрдэмтэд янз бүрийн туршилтуудыг хийсэн, зарим нь азтай, зарим нь тийм биш боловч шинжлэх ухааны энэ эхэн үед эдгээр бүх физикийн судалгаанууд нь багаж хэрэгсэл, аргууд нь буруу, анхдагч нь төвөгтэй байсан ч гэрлийн хурдыг хэмжих зорилготой байв. Галилео Галилей энэ үзэгдлийг хэмжих туршилтыг анх удаа хийсэн. гэвч тэр гэрлийн дамжин өнгөрөх хугацааг тооцоолоход тус болох үр дүнг авч чадаагүй.
Оле Рөмер 1676 онд гэрлийн хурдыг хэмжих анхны оролдлогыг харьцангуй амжилттай хийсэн. Ромер гаригуудыг судалснаар Бархасбадийн биеэс ойсон дэлхийн сүүдрээс дэлхийгээс холдох тусам хиртэлтийн хоорондох хугацаа богиносдог ба эсрэгээр байгааг олж мэдэв. Энэ нь секундэд 214.000 километрийн хурдыг олж авсан, тухайн үед гаригийн зайг хэмжиж болох нарийвчлалын түвшинг харгалзан үзэх боломжтой тоо.
Дараа нь 1728 онд Жеймс Брэдли мөн гэрлийн хурдыг судалсан боловч оддын өөрчлөлтийг ажигласнаар дэлхийн нарны эргэн тойрон дахь хөдөлгөөнтэй холбоотой шилжилт хөдөлгөөнийг илрүүлж, үүнээс секундэд 301.000 километрийн хурдыг гаргажээ.
Хэмжилтийн нарийвчлалыг сайжруулахын тулд янз бүрийн аргыг ашигласан бөгөөд жишээлбэл, 1958 онд эрдэмтэн Фрум Богино долгионы интерферометр ашиглан секундэд 299.792,5 км-ийн утгыг олж авсан., энэ нь хамгийн зөв юм. 1970 оноос хойш илүү их хүчин чадалтай, илүү тогтвортой лазер төхөөрөмжүүдийг хөгжүүлж, хэмжилтийн нарийвчлалыг сайжруулахын тулд цезийн цагийг ашигласнаар хэмжилтийн чанар чанарын хувьд сайжирсан.
Энд бид янз бүрийн хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн гэрлийн хурдыг харж байна.
- Хоосон - 300.000 км / с
- Агаар - 2999,920 км / с
- Ус - 225.564 км / с
- Этанол – 220.588 км/с
- Кварц - 205.479 км / с
- Кристал титэм – 197,368 км/с
- Цахиур чулуу: 186,335 км/с
- Алмаз - 123,967 км / с
Гэрлийн хурдыг мэдэх нь ямар хэрэгтэй вэ?
Физикийн хувьд гэрлийн хурдыг орчлон ертөнц дэх хурдыг хэмжих, харьцуулах үндсэн лавлагаа болгон ашигладаг. тархах хурд нь юм цахилгаан соронзон цацраг, түүний дотор үзэгдэх гэрэл, радио долгион, рентген туяа, гамма туяа. Энэ хурдыг тооцоолох чадвар нь сансар огторгуй дахь зай, цаг хугацааг тооцоолох боломжийг бидэнд олгодог.
Гэрлийн хурдыг физикт хэрхэн ашиглаж байгаагийн нэг чухал жишээ бол оддыг судлах явдал юм. Оддын гэрэл Дэлхийд хүрэхийн тулд хязгаарлагдмал хугацаа шаардагддаг тул одыг харахад бид өнгөрсөн үе рүү хардаг. Од хэдий хол байх тусам түүний гэрэл бидэнд хүрэхэд төдий чинээ удаж байна. Энэхүү өмч нь орчлон ертөнцийг түүхийн янз бүрийн цаг үед судлах боломжийг бидэнд олгодог. Учир нь бид сая, бүр тэрбум жилийн өмнө үүссэн оддын гэрлийг шинжилж чадна.
Одон орон судлалын хувьд гэрлийн хурд нь сансар огторгуй дахь зайг тооцоолоход маш чухал юм. Гэрэл вакуум орчинд ойролцоогоор секундэд 299,792,458 метр тогтмол хурдтайгаар тархдаг. Энэ нь гэрлийн жилийн ойлголтыг ашиглан алс холын одод, галактик хүртэлх зайг хэмжих боломжийг бидэнд олгодог. Гэрлийн жил гэдэг нь гэрлийн нэг жилийн хугацаанд туулах зай бөгөөд ойролцоогоор 9,461 их наяд километртэй тэнцэнэ. Энэхүү хэмжилтийн нэгжийг ашиглан одон орон судлаачид алс холын одон орны объект хүртэлх зайг тодорхойлж, орчлон ертөнцийн бүтэц, цар хүрээг илүү сайн ойлгож чадна.
Мөн гэрлийн хурд нь Альберт Эйнштейний харьцангуйн онолтой холбоотой. Энэхүү онолын дагуу гэрлийн хурд нь бүх лавлах системд тогтмол байдаг бөгөөд энэ нь бидний цаг хугацаа, орон зайг ойлгоход чухал нөлөө үзүүлдэг. Эйнштейний харьцангуйн тусгай болон ерөнхий онол нь бидний орчлон ертөнцийн талаарх ойлголтыг өөрчилж, GPS гэх мэт технологийг хөгжүүлэхэд хүргэсэн.
Энэхүү мэдээллээр та гэрлийн хурд болон түүний шинж чанаруудын талаар илүү ихийг мэдэж болно гэж найдаж байна.
Сэтгэгдэл бичих эхний хүн бай