Дізнайтеся, що вимірюється світловими роками. Світловий рік-незамінна одиниця вимірювання для всіх, хто намагається зрозуміти космос.
Для невчених, однак, світловий рік може бути загадковою концепцією. Це одиниця відстані, хоча це може звучати також як одиниця часу. Додають до плутанини науково-фантастичні фільми та телешоу, які регулярно заплутують своїми конціями.
Що вимірюється світловими роками: як це далеко?
Світловий рік-це відстань, яку промінь світла проходить у вакуумі за один рік. Важливо вказати вакуум, оскільки світло сповільнюється при проходженні через будь-яку речовину. (Наприклад, у воді вона подорожує приблизно на 25 відсотків повільніше.) Більшість Всесвіту-це майже ідеальний вакуум, тому астрономи зазвичай можуть вважати, що світло рухається з максимальною швидкістю.
Світло рухається зі швидкістю 299 792 458 метрів (186 282 397 миль) за секунду. Помножте це число на кількість секунд в році (31 557 600), і ви отримаєте свою відповідь: Один світловий рік-це 9 460 730 473 000 кілометрів, або 5 878 625 373 000 миль.
Чому ліси називають легенями планети?
Чому астрономи вимірюють відстань у світлових роках?
Знайомі одиниці, такі як кілометри та милі, абсурдно малі для опису просторів космосу. Візьмемо приклад Проксими Центаври, найближчої зірки до Сонця. Можна сказати, що вона приблизно на відстані 24 900 000 000 000 миль – або заощадити багато слів можна назвати відстань в 4,24 світлових років.
Більшість зірок, які ви бачите вночі, лежать на відстані кількох сотень світлових років від Землі. Галактика Чумацький Шлях, у якій ми живемо, має гарний круглий діаметр 100 000 світлових років. Галактика Андромеда знаходиться на відстані 2,54 мільйона світлових років-велика кількість, але все-таки набагато більш керована, ніж “14 квінтильйонів, 900 квадрильйонів миль”.
Який вплив Місяця на Землю та що, якщо б його не було?
Отже, світлові роки-це лише міра відстані, а не часу?
Строго кажучи, так. Світловий рік-це одиниця вимірювання відстані. Якщо ви хочете уникнути плутанини, ви можете зупинитися на цьому.
Але є ще одна захоплююча сторона історії про світловий рік. Оскільки світло рухається з кінцевою швидкістю, все, що ви бачите, застаріло: ваш погляд на світ насправді є зображенням того, як виглядали речі в той момент, коли їх світло почало рухатися до вас.
Якщо ви дивитеся через кімнату, відставання складає лише мільярдні частки секунди – абсолютно непомітно. Подивіться на місяць, і ви побачите його таким, яким він був приблизно секунду-півтора тому. Подивіться на захід сонця, і ви побачите сонце 8,3 хвилини тому.
Що таке світловий рік та які є йому альтернативи?
Ефект набагато більш виражений для зірок. Вони перебувають на відстані багатьох світлових років, тому, дивлячись на них, ти дивишся на роки в минуле.
Сіріус, найяскравіша зірка на небі, знаходиться на відстані 8,6 світлових років від Землі, що означає, що світло, яке ви бачите, залишило його 8,6 років тому. Іншими словами, ми завжди бачимо Сіріус таким, яким він був 8,6 років тому. Денеб, відома літня зірка в сузір’ї Лебедя, знаходиться на відстані приблизно 2500 світлових років. ЇЇ мерехтливе сяйво вирушило до нас в той час, коли був живий Арістотель.
Коротше кажучи, відповідь на запитання – що вимірюється світловими роками – це відстань, але саме світло забезпечує своєрідну машину часу, що дозволяє нам спостерігати за космосом таким, яким він був набагато раніше.
Як ми знаємо швидкість світла?
Найважливіше розуміння цього прийшло від Оле Ремера, датського астронома XVII століття. Протягом 1660 -х років він вивчав один із супутників Юпітера Іо, коли помітив щось дивне: коли Юпітер і Земля перебували на найбільшій відстані один від одного, Іо прослизнув у тінь Юпітера на кілька хвилин пізніше, ніж передбачали астрономи. Коли дві планети були найближче разом, подія, здавалося, сталася на кілька хвилин раніше.
Ремер зрозумів, що затримка не має нічого спільного з Іо. Скоріше, це була ілюзія, викликана тим часом, коли світло проходить додаткову відстань, коли Земля і Юпітер знаходяться на протилежних сторонах Сонця. Його розрахунки показали, що світло проходить 131 000 миль за секунду – надзвичайно хороша оцінка, враховуючи, що він виконував цю роботу лише через 60 років після винаходу телескопа.
Хто придумав термін світловий рік?
«Концепція швидкості світла як вимірювання відстані вже склалася наприкінці XVII століття після того, як Ромер відкрив кінцеву швидкість світла», – говорить Фредерік Арену, астроном і історик науки з Паризької обсерваторії.
Люди захопилися цією ідеєю так швидко, що неможливо надати пальму першості будь-якій окремій людині.
Переломний момент настав у 1838 році, коли німецький астроном Фрідріх Бессель виміряв точну відстань до зірки 61 Cygni. Описуючи величезну відстань, яку він отримав, Бессель написав, що «світлу потрібно 10,3 року, щоб подолати цю відстань». Це найближчий момент, коли ми можемо вважати що народилася конкретна концепція світлового року.
Протягом кількох десятиліть світловий рік став звичайним явищем у науково-популярній літературі. Але Арену каже, що професійні астрономи довго чинили опір використанню цього терміну – і з дивної причини. Вони вважали світловий рік недостатньо науковим, оскільки його неможливо виміряти безпосередньо.
Як астрономи вимірюють відстані в світлових роках?
Бессель розрахував відстань до 61 Cygni, спостерігаючи її паралакс, очевидний рух вперед-назад в небі, викликаний рухом Землі навколо Сонця.
Параллакс все ще є одним з найпотужніших інструментів астрономів для вимірювання відстані. Європейське космічне агентство витратило 650 мільйонів євро (750 мільйонів доларів) на космічний телескоп Гая , який наразі використовує паралакс для вимірювання відстаней до понад мільярда зірок у нашій галактиці.
За межами Чумацького Шляху, де паралакси занадто малі навіть для того, щоб Гая могла їх виявити, астрономи обчислюють відстані, спостерігаючи певні типи змінних зірок або вибухи блискучих наднових. Однак ці підходи все ще спираються на вимірювання паралаксу як орієнтир.
Оскільки їхня робота настільки глибоко вкорінена в паралаксі, астрономи зазвичай використовують другу одиницю відстані-парсек (на основі кута). Один парсек дорівнює 3,26 світлових років. Іноді парсек є більш науково значущим, але дослідники часто переключаються між цими двома термінами без видимих причин.
Джерело: https://www.nbcnews.com/
