Kozmik mesafeler sıradan metre ve kilometre cinsinden ölçülemez olduğundan gökbilimciler diğerlerini kullanırlar. fiziksel birimler. Bunlardan birine ışık yılı denir.
Çoğu fantastik fantazi hayranı, filmlerde ve kitaplarda sıklıkla görülen bu konsepte oldukça aşinadır. Ancak herkes ışık yılının ne olduğunu bilmiyor ve hatta bazıları bunun olağan yıllık zaman hesaplamasına benzer olduğunu düşünüyor.
Işık yılı nedir?
Gerçekte ışık yılı sanıldığı gibi bir zaman birimi değil, astronomide kullanılan bir uzunluk birimidir. Işığın bir yılda kat ettiği mesafeyi ifade eder.
Genellikle astronomi ders kitaplarında veya popüler bilim kurguda uzunlukları belirlemek için kullanılır. güneş sistemi. Daha doğru matematiksel hesaplamalar veya Evrendeki mesafelerin ölçülmesi için başka bir birim temel alınır - .
Dış görünüş ışık yılı Astronomide, yıldız bilimlerinin gelişimi ve uzay ölçeğiyle karşılaştırılabilir parametrelerin kullanılması ihtiyacı ile ilişkilendirildi. Konsept, 1838'de Güneş'ten 61 Cygni yıldızına olan mesafenin ilk başarılı ölçümünden birkaç yıl sonra tanıtıldı. 
Başlangıçta bir ışık yılı, ışığın bir tropik yılda, yani mevsimlerin tüm döngüsüne eşit bir zaman diliminde kat ettiği mesafeydi. Ancak 1984'ten itibaren temel almaya başladılar. Jülyen yılı(365,25 gün) ve daha doğru ölçümler sağlar.
Işığın hızı nasıl belirlenir?
Bir ışık yılını hesaplamak için araştırmacıların öncelikle ışığın hızını belirlemesi gerekiyordu. Gökbilimciler bir zamanlar ışınların uzayda yayılmasının anlık olduğuna inanıyorlardı, ancak 17. yüzyılda bu sonuç sorgulanmaya başlandı.
Hesaplama yapmaya yönelik ilk girişimler, ışığın 8 km'lik yolu kat etmesi için gereken süreyi hesaplamaya karar veren Galileo Gallilei tarafından yapıldı. Araştırması başarısızlıkla sonuçlandı. Hızı 301 bin km/s olarak belirleyen James Bradley, 1728 yılında yaklaşık değeri hesaplamayı başardı.
Işığın hızı nedir?
Bradley'in oldukça doğru hesaplamalar yapmasına rağmen, kesin hızı ancak 20. yüzyılda modern kullanarak belirleyebildiler. lazer teknolojileri. Gelişmiş ekipmanlar, ışınların kırılma indisine göre düzeltilmiş hesaplamalar yapılmasını mümkün kıldı ve bu değerin saniyede 299.792,458 kilometre olduğu ortaya çıktı. 
Gökbilimciler bugüne kadar bu rakamlarla çalışıyorlar. Daha sonra basit hesaplamalar, ışınların yörünge etrafında uçması için gereken sürenin doğru bir şekilde belirlenmesine yardımcı oldu. küre Yerçekimi alanlarının onlar üzerindeki etkisi olmadan.
Her ne kadar ışık hızıyla kıyaslanamazsa da dünyevi mesafeler Hesaplamalarda kullanımı, insanların "dünyevi" kategorilerde düşünmeye alışkın olmaları ile açıklanmaktadır.
Bir ışık yılı neye eşittir?
Işık saniyesinin 299.792.458 metreye eşit olduğunu dikkate alırsak ışığın dakikada 17.987.547.480 metre yol kat ettiğini hesaplamak kolaydır. Kural olarak astrofizikçiler bu verileri gezegen sistemleri içindeki mesafeleri ölçmek için kullanırlar.
Çalışmak gök cisimleri Evren ölçeğinde 9.460 trilyon kilometreye yani 0.306 parseke eşit olan ışık yılını temel almak çok daha uygundur. gözlemlenmesi kozmik cisimler insanın geçmişi kendi gözleriyle görebildiği tek durumdur.
Uzak bir yıldızın yaydığı ışığın Dünya'ya ulaşması uzun yıllar alır. Bu sebeple izleme uzay nesneleri onları oldukları gibi görmüyorsun şu anda ve ışık yayıldığı anda nasıl olduklarını.
Işık yılı cinsinden mesafe örnekleri
Işınların hareket hızını hesaplama yeteneği sayesinde gökbilimciler birçok gök cismine olan mesafeyi ışık yılı cinsinden hesaplayabildiler. Böylece gezegenimizden Ay'a olan mesafe 1,3 ışık saniyesi, Proxima Centauri'ye - 4,2 ışıkyılı, Andromeda Bulutsusu'na - 2,5 milyon ışıkyılıdır. 
Güneş ile galaksimizin merkezi arasındaki mesafe yaklaşık 26 bin ışıkyılı, Güneş ile Plüton gezegeni arasındaki mesafe ise 5 ışık saatidir.
22 Şubat 2017'de NASA, tek yıldız TRAPPIST-1'in çevresinde 7 ötegezegenin bulunduğunu bildirdi. Bunlardan üçü yıldızdan gezegenin bulunabileceği uzaklık aralığındadır. sıvı su ve su yaşam için temel bir koşuldur. Ayrıca bildirildiğine göre bu yıldız sistemi Dünya'dan 40 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır.
Bu mesaj medyada büyük yankı uyandırdı; hatta bazıları insanlığın yakınlarda yeni yerleşim yerleri inşa etmesine bir adım kaldığını bile düşündü. nova ama bu doğru değil. Ancak 40 ışıkyılı çok fazla, çok fazla, çok fazla kilometre, yani korkunç derecede devasa bir mesafe!
Üçüncüsü fizik dersinden biliniyor kaçış hızı- bu, bir cismin güneş sisteminin ötesine geçebilmesi için Dünya yüzeyinde sahip olması gereken hızdır. Bu hızın değeri 16,65 km/sn'dir. Geleneksel yörünge uzay gemileri 7,9 km/sn hızla başlayıp Dünya'nın etrafında dönüyor. Prensip olarak, 16-20 km/sn'lik bir hız, modern dünyevi teknolojiler için oldukça erişilebilirdir, ancak artık yok!
İnsanlık henüz uzay gemilerini 20 km/sn'den daha hızlı hızlandırmayı öğrenemedi.
20 km/sn hızla uçan bir yıldız gemisinin 40 ışık yılı mesafeyi kat ederek TRAPPIST-1 yıldızına ulaşmasının kaç yıl süreceğini hesaplayalım.
Bir ışık yılı, bir ışık ışınının boşlukta kat ettiği mesafedir ve ışığın hızı yaklaşık 300 bin km/sn'dir.
İnsan yapımı bir uzay gemisi saniyede 20 km hızla, yani ışık hızından 15.000 kat daha yavaş uçmaktadır. Böyle bir gemi 40*15000=600000 yıl kadar bir sürede 40 ışık yılını kapsayacaktır!
Dünya gemisi (en modern seviye teknolojisi) yaklaşık 600 bin yıl sonra TRAPPIST-1 yıldızına ulaşacak! Homo sapiens Dünya'da (bilim adamlarına göre) yalnızca 35-40 bin yıldır var, ama burada 600 bin yıla kadar var!
Yakın gelecekte teknoloji insanların TRAPPIST-1 yıldızına ulaşmasına izin vermeyecek. Gelecek vaat eden motorlar bile (iyon, fotonik, uzay yelkenleri Dünya gerçekliğinde bulunmayan uyduların gemiyi 10.000 km/sn hıza çıkarabileceği tahmin ediliyor, bu da TRAPPIST-1 sistemine uçuş süresinin 120 yıla ineceği anlamına geliyor. Bu az ya da çok kabul edilebilir süre askıya alınmış animasyon kullanılarak uçuş için veya birkaç nesil göçmen için, ancak bugün tüm bu motorlar harika.
En yakın yıldızlar bile insanlardan hâlâ çok uzakta, Galaksimizin veya diğer galaksilerin yıldızlarından bahsetmeye bile gerek yok.
Galaksimizin çapı Samanyolu yaklaşık 100 bin ışıkyılı, yani modern insanlar için bir uçtan bir uca yol dünya gemisi 1,5 milyar yıl olacak! Bilim, Dünyamızın 4,5 milyar yaşında olduğunu öne sürüyor ve çok hücreli yaşam yaklaşık 2 milyar yıl. Bize en yakın galaksi olan Andromeda Bulutsusu'na olan mesafe - Dünya'dan 2,5 milyon ışıkyılı - ne kadar korkunç mesafeler!
Gördüğünüz gibi, yaşayan tüm insanlar arasında hiç kimse, başka bir yıldızın yakınındaki bir gezegenin dünyasına ayak basamayacak.
Popüler bilim literatüründe kullanılması önerilen tanım budur. İÇİNDE profesyonel edebiyat ifade etmek uzun mesafeler Işık yılı yerine genellikle parsek ve birimlerin katları (kilo ve megaparsek) kullanılır.
Daha önce (1984'ten önce), bir ışık yılı, 1900.0 dönemine atanan, ışığın bir tropik yılda kat ettiği mesafeydi. Yeni tanım eskisinden yaklaşık %0,002 farklılık göstermektedir. Bu uzaklık birimi yüksek hassasiyetli ölçümler için kullanılmadığından eski ve yeni tanımlar arasında pratik bir fark yoktur.
Sayısal değerler
Bir ışık yılı şuna eşittir:
- 9.460.730.472.580.800 metre (yaklaşık 9,5 petametre)
İlgili birimler
Aşağıdaki birimler oldukça nadiren, genellikle yalnızca popüler yayınlarda kullanılır:
- 1 ışık saniyesi = 299.792,458 km (tam)
- 1 ışık dakikası≈ 18 milyon km
- 1 ışık saati ≈ 1079 milyon km
- 1 ışık günü ≈ 26 milyar km
- 1 ışık haftası ≈ 181 milyar km
- 1 ışık ayı ≈ 790 milyar km
Işık yılı cinsinden uzaklık
Işık yılı, astronomide uzaklık ölçeklerini niteliksel olarak temsil etmek için uygundur.
| Ölçek | Değer (St. yıl) | Tanım |
|---|---|---|
| Saniye | 4 10 −8 | Ay'a ortalama uzaklık yaklaşık 380.000 km'dir. Bu, Dünya yüzeyinden yayılan bir ışık ışınının Ay yüzeyine ulaşmasının yaklaşık 1,3 saniye süreceği anlamına gelir. |
| dakika | 1,6·10−5 | Bir astronomik birim yaklaşık 150 milyon kilometreye eşittir. Böylece ışık Güneş'ten Dünya'ya yaklaşık 500 saniyede (8 dakika 20 saniye) ulaşır. |
| Kol saati | 0,0006 | Güneş'ten Plüton'a ortalama mesafe yaklaşık 5 ışık saatidir. |
| 0,0016 | Güneş sisteminin ötesine uçan Pioneer ve Voyager serisi cihazlar, piyasaya sürülmesinden bu yana yaklaşık 30 yıl içinde yüze yakın mesafeye hareket etti. astronomik birimler Güneş'ten geliyor ve Dünya'dan gelen taleplere cevap verme süreleri yaklaşık 14 saat. | |
| Yıl | 1,6 | Varsayımsal Oort bulutunun iç kenarı 50.000 AU'da bulunuyor. e. Güneş'ten ve dıştaki - 100.000 a. e. Işığın Güneş'ten bulutun dış kenarına kadar olan mesafeyi kat etmesi yaklaşık bir buçuk yıl sürecektir. |
| 2,0 | Maksimum alan yarıçapı yerçekimi etkisi Güneş (“Tepe Küreleri”) - yaklaşık 125.000 AU. e. | |
| 4,22 | Bize en yakın yıldız (Güneş'i saymazsak) Proxima Centauri, 4,22 ışık yılı uzaklıkta bulunuyor. yıl | |
| Milenyum | 26 000 | Galaksimizin merkezi Güneş'ten yaklaşık 26.000 ışık yılı uzaktadır. |
| 100 000 | Galaksimizin diskinin çapı 100.000 ışıkyılıdır. | |
| Milyonlarca yıl | 2,5 10 6 | Bize en yakın sarmal galaksiÜnlü Andromeda galaksisi M31 bizden 2,5 milyon ışıkyılı uzaklıkta. |
| 3,14 10 6 | Üçgen Gökadası (M33) 3,14 milyon ışıkyılı uzaklıkta yer alır ve çıplak gözle görülebilen en uzaktaki sabit nesnedir. | |
| 5,9 10 7 | En yakın gökada kümesi olan Başak kümesi 59 milyon ışık yılı uzaktadır. | |
| 1,5 10 8 - 2,5 10 8 | “Büyük Çekici” yerçekimi anomalisi bizden 150-250 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. | |
| Milyarlarca yıl | 1,2 10 9 | Sloan Seddi, Evrendeki en büyük oluşumlardan biridir, boyutları yaklaşık 350 Mpc'dir. Işığın bir uçtan diğer uca seyahat etmesi yaklaşık bir milyar yıl alacaktır. |
| 1,4 10 10 | Evrenin nedensel olarak bağlantılı bölgesinin boyutu. Evrenin yaşına göre hesaplanmıştır ve maksimum hız bilgi aktarımı - ışık hızı. | |
| 4,57 10 10 | Herhangi bir yönde Dünya'dan gözlemlenebilir Evrenin kenarına kadar olan mesafe; gözlemlenebilir Evrenin eşlik eden yarıçapı (standart kozmolojik model Lambda-CDM çerçevesinde). |
Galaktik mesafe ölçekleri
- Doğruluğu iyi olan bir astronomik birim 500 ışık saniyesine eşittir, yani ışık Güneş'ten Dünya'ya yaklaşık 500 saniyede ulaşır.
Ayrıca bakınız
Bağlantılar
- Uluslararası Standardizasyon Örgütü. 9.2 Ölçüm birimleri
Notlar
Wikimedia Vakfı.
2010.
Diğer sözlüklerde “Işık Yılı”nın ne olduğunu görün: Astronomide kullanılan ekstra sistem uzunluk birimi; 1 Sg, ışığın 1 yılda kat ettiği mesafeye eşittir. 1 S. g = 0,3068 parsek = 9,4605 1015 m. ansiklopedik sözlük . M.:. Sovyet ansiklopedisi Genel Yayın Yönetmeni A. M. Prokhorov.... ...
Fiziksel ansiklopedi IŞIK YILI, ölçü birimi, astronomik mesafe mesafeye eşit ışığın içinden geçtiği uzay veya bir tropikal yıl boyunca VAKUM'da. Bir ışık yılı 9.46071012 km'ye eşittir...
Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük IŞIK YILI, astronomide kullanılan uzunluk birimi: Işığın 1 yılda kat ettiği yol, yani. 9.466?1012 km. En yakın yıldıza (Proxima Centauri) olan mesafe yaklaşık 4,3 ışıkyılıdır. Galaksideki en uzak yıldızlar... ...
Modern ansiklopedi Yıldızlararası mesafe birimi; Işığın bir yılda kat ettiği yol, yani 9,46 km...
Büyük Ansiklopedik Sözlük Işık yılı Resimli Ansiklopedik Sözlük
Astronomide kullanılan ekstra sistem uzunluk birimi. 1 ışık yılı, ışığın 1 yılda kat ettiği mesafedir. 1 ışık yılı 9,4605E+12 km = 0,307 adete eşittir... Astronomik Sözlük
Yıldızlararası mesafe birimi; ışığın bir yılda kat ettiği yol, yani 9,46·1012 km. * * * IŞIK YILI IŞIK YILI, yıldızlararası mesafelerin birimi; Işığın bir yılda kat ettiği yol yani 9,46×1012 km... Ansiklopedik Sözlük
Büyük Ansiklopedik Sözlük- mesafe birimi, yola eşitışık bir yılda geçti. Bir ışık yılı 0,3 parsek'e eşittir... Kavramlar modern doğa bilimi. Temel terimler sözlüğü
