12 minuta dritë. Sa është një vit dritë? Distanca në astronomi
Duke eksploruar planetin e tyre, gjatë qindra viteve, njerëzit shpikën gjithnjë e më shumë sisteme të reja për matjen e segmenteve të distancës. Si rezultat, u vendos që të shqyrtohej njësi universale një metër i gjatë dhe rrugë e madhe matur në kilometra.
Por ardhja e shekullit të njëzetë i paraqiti njerëzimit një problem të ri. Njerëzit filluan të studiojnë me kujdes hapësirën - dhe doli që pafundësia e Universit është aq e madhe sa kilometrat thjesht nuk janë të përshtatshëm këtu. Në njësitë konvencionale ju ende mund të shprehni distancën nga Toka në Hënë ose nga Toka në Mars. Por nëse përpiqeni të përcaktoni se sa kilometra është ylli më i afërt nga planeti ynë, numri "rritet" me një numër të paimagjinueshëm të numrave dhjetorë.
Me çfarë është i barabartë 1 vit dritë?
U bë e qartë se një njësi e re matëse ishte e nevojshme për të eksploruar hapësirat e hapësirës - dhe viti i dritës u bë i tillë. Në një sekondë, drita përshkon 300,000 kilometra. Vit drite - kjo është distanca që drita do të përshkojë në saktësisht një vit - dhe e përkthyer në një sistem numrash më të njohur, kjo distancë është e barabartë me 9,460,730,472,580.8 kilometra.Është e qartë se përdorimi i lakonit "një vit drite" është shumë më i përshtatshëm sesa përdorimi i kësaj figure të madhe në llogaritjet çdo herë.
Nga të gjithë yjet, Proxima Centauri është më afër nesh - është "vetëm" 4,22 vjet dritë larg. Sigurisht, për sa i përket kilometrave, shifra do të jetë e paimagjinueshme e madhe. Sidoqoftë, gjithçka dihet në krahasim - nëse marrim parasysh se galaktika më e afërt e quajtur Andromeda është larg rruga e Qumështit 2.5 milionë vite dritë larg, ylli i lartpërmendur në fakt fillon të duket si një fqinj shumë i afërt.
Nga rruga, përdorimi i viteve të dritës i ndihmon shkencëtarët të kuptojnë se në cilat qoshe të Universit ka kuptim të kërkosh jetë inteligjente dhe ku dërgimi i sinjaleve radio është krejtësisht i padobishëm. Në fund të fundit, shpejtësia e një sinjali radio është e ngjashme me shpejtësinë e dritës - në përputhje me rrethanat, një përshëndetje e dërguar drejt një galaktike të largët do të arrijë në destinacionin e saj vetëm pas miliona vjetësh. Është më e arsyeshme të presësh një përgjigje nga "fqinjët" më të afërt - objekte, sinjalet hipotetike të përgjigjes së të cilëve do të arrijnë pajisjet tokësore të paktën gjatë jetës së një personi.
Sa vite Toke është 1 vit dritë?
Ekziston një keqkuptim i përhapur se viti i dritës është një njësi e kohës. Në fakt, kjo nuk është e vërtetë. Termi nuk ka të bëjë fare me vitet tokësore, nuk lidhet në asnjë mënyrë me to dhe i referohet vetëm distancës që drita kalon në një vit tokësor.
Distancat midis yjeve janë aq të mëdha sa që matja e tyre në kilometra ose milje është një ushtrim me zero të pafundme. Sistemi i zakonshëm i matjes përdoret për të përcaktuar distancat në një sistem. Për shembull, ata thonë se distanca minimale nga Toka në Mars është 55.76 milion kilometra. Me yjet, gjithçka është më e ndërlikuar, dhe këtu zakonisht përdoren konceptet e vitit të dritës dhe parsekut.
Njësi astronomike- njësi matëse e objekteve të miratuara në astronomi sistem diellor dhe objektet e Universit më afër tij. Një njësi astronomike është e barabartë me 149,598,100 km (+- ~ 750 km), që është afërsisht e barabartë me distancën mesatare të Tokës nga Dielli. Vëzhgimet moderne kanë regjistruar një rritje graduale të vlerës me 15 cm në vit, gjë që shpjegohet me humbjen e mundshme të masës nga Dielli, pasojat e erës diellore.
Vit drite- Distanca që përshkon drita në një vit, në metra është 9,460,730,472,580,800 Në fakt, drita e yjeve që ne shohim në një natë pa re ka udhëtuar në planetin tonë për shumë shekuj, dhe disa prej tyre nuk ekzistojnë më.
Parsec, i njohur gjithashtu si "paralaksa e sekondës së harkut", është distanca nga e cila rrezja mesatare e orbitës së Tokës (pingule me vijën e shikimit) është e dukshme në një kënd prej një sekonde harku. Shumë thjesht, një parsek = 3,26 vite dritë.
Shtë interesante që në letërsinë e shkencës popullore dhe fantazisë është zakon të përdoret koncepti i një viti drite, dhe parsecët zakonisht përdoren vetëm në vepra dhe kërkime profesionale.
(Galaxy UDFj-39546284 është galaktika më e largët nga Toka (13.3 miliardë vite dritë nga Toka), në imazhin e marrë nga teleskopi Hubble duket si një pikë e kuqe)
Ylli më i afërt me ne është Alpha Centauri, i cili ndodhet 4.37 vite dritë nga Toka. Por galaktika më e largët (që nga dhjetori 2012) është 13.3 miliardë vite dritë nga Toka! Rezulton se kur dielli i kësaj galaktike (e njohur me simbolin UDFj-39546284) të shuhet, njerëzimi nuk do ta dijë për këtë së shpejti.
Një vit dritë është distanca që përshkon drita në një vit. Bashkimi Ndërkombëtar Astronomik dha shpjegimin e tij për vitin e dritës - kjo është distanca që drita kalon në një vakum, pa pjesëmarrjen e gravitetit, në një vit Julian. Viti Julian është i barabartë me 365 ditë. Është ky dekodim që përdoret në literaturën shkencore.
Nëse marrim literaturë profesionale, atëherë distanca llogaritet në parsekë ose kilo- dhe megaparsek.
Ka numra specifikë që përcaktojnë distancën e orëve të dritës, minutave, ditëve etj.
- Një vit drite është i barabartë me 9,460,800,000,000 km,
- muaj- 788,333 milion km.,
- nje jave- 197,083 milion km.,
- ditë- 26,277 milion km,
- orë- 1,094 milion km.,
- minutë- rreth 18 milion km.,
- e dyta- rreth 300 mijë km.
Kjo eshte interesante! Nga Toka në Hënë, drita udhëton mesatarisht për 1,25 sekonda, ndërsa rrezja e saj arrin Diellin për pak më shumë se 8 minuta.
Një fakt interesant për natyrën e universit
Ylli Betelgeuse në yjësinë Orion duhet të shpërthejë në të ardhmen e parashikueshme (në fakt, brenda disa shekujve).
Betelgeuse ndodhet në një distancë prej 495 deri në 640 vjet dritë nga ne.
Nëse shpërthen pikërisht tani, atëherë banorët e Tokës do ta shohin këtë shpërthim vetëm në 500-600 vjet.
Dhe nëse shihni një shpërthim sot, atëherë mbani mend se në fakt shpërthimi ndodhi rreth kohës së Ivanit të Tmerrshëm...
Viti tokësor
Një vit tokësor është distanca e përshkuar nga toka në një vit. Nëse marrim parasysh të gjitha llogaritjet, atëherë një vit drite është i barabartë me 63242 vite tokësore. Kjo shifër vlen posaçërisht për planetin Tokë për të tjerët, për shembull Marsin ose Jupiterin, ata do të jenë krejtësisht të ndryshëm. Një vit dritë mat distancën nga një objekt qiellor në tjetrin. Numrat për vitet e dritës dhe vitet e tokës janë kaq të ndryshme, megjithëse nënkuptojnë distancën.
Shkalla
Video
Në një mënyrë apo tjetër, në mua Jeta e përditshme ne matim distancat: në supermarketin më të afërt, në shtëpinë e një të afërmi në një qytet tjetër, deri në e kështu me radhë. Sidoqoftë, kur bëhet fjalë për pafundësinë e hapësirës së jashtme, rezulton se përdorimi i vlerave të njohura si kilometrat është jashtëzakonisht irracional. Dhe çështja këtu nuk është vetëm në vështirësinë e perceptimit të vlerave gjigante që rezultojnë, por në numrin e numrave në to. Edhe të shkruash kaq shumë zero do të bëhet problem. Për shembull, distanca më e shkurtër nga Marsi në Tokë është 55.7 milionë kilometra. Gjashtë zero! Por planeti i kuq është një nga fqinjët tanë më të afërt në qiell. Si të përdoren numrat e rëndë që rezultojnë gjatë llogaritjes së distancës edhe me yjet më të afërt? Dhe është tani që ne kemi nevojë për një vlerë të tillë si një vit drite. Sa është e barabartë? Le ta kuptojmë tani.
Koncepti i një viti drite është gjithashtu i lidhur ngushtë me fizikën relativiste, në të cilën lidhja e ngushtë dhe varësia e ndërsjellë e hapësirës dhe kohës u krijua në fillim të shekullit të 20-të, kur u shembën postulatet e mekanikës Njutoniane. Para kësaj vlere të distancës, njësi në shkallë më të madhe në sistem
u formuan mjaft thjesht: secila pasuese ishte një koleksion njësish të një rendi më të vogël (centimetra, metra, kilometra, e kështu me radhë). Në rastin e një viti drite, distanca ishte e lidhur me kohën. Shkenca moderne Dihet se shpejtësia e përhapjes së dritës në vakum është konstante. Për më tepër, është shpejtësia maksimale në natyrë që është e lejueshme në fizikën moderne relativiste. Ishin këto ide që formuan bazën e kuptimit të ri. Një vit drite është i barabartë me distancën që kalon një rreze drite në një vit kalendarik tokësor. Në kilometra është afërsisht 9,46 * 10 15 kilometra. Është interesante se një foton e përshkon distancën deri në Hënën më të afërt në 1.3 sekonda. Është rreth tetë minuta nga dielli. Por yjet e ardhshëm më të afërt, Alpha, janë tashmë rreth katër vite dritë larg.
Vetëm një distancë fantastike. Ekziston një masë edhe më e madhe e hapësirës në astrofizikë. Një vit drite është i barabartë me rreth një të tretën e një parseku, një njësi edhe më e madhe e matjes së distancave ndëryjore.
Shpejtësia e përhapjes së dritës në kushte të ndryshme
Nga rruga, ekziston gjithashtu një veçori e tillë që fotonet munden me shpejtësi të ndryshme përhapur në mjedise të ndryshme. Tashmë e dimë se sa shpejt fluturojnë në vakum. Dhe kur ata thonë se një vit drite është i barabartë me distancën e mbuluar nga drita në një vit, ata nënkuptojnë hapësirën e jashtme të zbrazët. Megjithatë, është interesante të theksohet se në kushte të tjera shpejtësia e dritës mund të jetë më e ulët. Për shembull, në ajër, fotonet shpërndahen me një shpejtësi pak më të ulët se në vakum. Cila varet nga gjendja specifike e atmosferës. Kështu, në një mjedis të mbushur me gaz, viti i dritës do të ishte disi më i vogël. Megjithatë, ajo nuk do të ndryshonte ndjeshëm nga ajo e pranuar.
Shkallët e distancës galaktike
Vit drite ( St. G., ly) është një njësi ekstra-sistem gjatësie e barabartë me distancën e përshkuar nga drita në një vit.
Më saktësisht, siç përcaktohet nga Unioni Ndërkombëtar Astronomik (IAU), një vit drite është i barabartë me distancën që drita përshkon në vakum, e pandikuar nga fushat gravitacionale, në një vit Julian (e barabartë me përkufizimin me 365,25 ditë standarde prej 86,400 SI sekonda , ose 31,557 600 sekonda). Është ky përkufizim që rekomandohet për përdorim në literaturën shkencore popullore. Në literaturën profesionale, parsekët dhe shumëfishat e njësive (kilo- dhe megaparseks) zakonisht përdoren në vend të viteve të dritës për të shprehur distanca të mëdha.
Më parë (para 1984), një vit drite ishte distanca e përshkuar nga drita në një vit tropikal, e caktuar për epokën 1900.0. Përkufizimi i ri ndryshon nga ai i vjetër përafërsisht 0,002%. Meqenëse kjo njësi e distancës nuk përdoret për matje me saktësi të lartë, nuk ka asnjë ndryshim praktik midis përkufizimeve të vjetra dhe të reja.
Vlerat numerike
Një vit dritë është i barabartë me:
- 9,460,730,472,580,800 metra (afërsisht 9,46 petametra)
- 63,241,077 njësi astronomike (AU)
- 0,306601 parsek
Njësitë e ndërlidhura
Njësitë e mëposhtme përdoren mjaft rrallë, zakonisht vetëm në botimet popullore:
- 1 sekondë dritë = 299,792.458 km (sakt)
- 1 minutë dritë ≈ 18 milionë km
- 1 orë dritë ≈ 1079 milion km
- 1 ditë dritë ≈ 26 miliardë km
- 1 javë dritë ≈ 181 miliardë km
- 1 muaj dritë ≈ 790 miliardë km
Distanca në vite dritë
Viti i dritës është i përshtatshëm për të përfaqësuar në mënyrë cilësore shkallët e distancës në astronomi.
| Shkalla | Vlera (vitet e shën.) | Përshkrim |
|---|---|---|
| Sekonda | 4 10 −8 | Distanca mesatare është afërsisht 380,000 km. Kjo do të thotë që një rreze drite e emetuar nga sipërfaqja do të marrë rreth 1.3 sekonda për të arritur në sipërfaqen e Hënës. |
| minuta | 1,6·10−5 | Një njësi astronomike është e barabartë me afërsisht 150 milion kilometra. Kështu, drita arrin në Tokë për afërsisht 500 sekonda (8 minuta 20 sekonda). |
| Shikoni | 0,0006 | Distanca mesatare nga Dielli është afërsisht 5 orë dritë. |
| 0,0016 | Pajisjet e Pioneer dhe të serive që fluturojnë përtej, në rreth 30 vjet që nga nisja, janë zhvendosur në një distancë prej rreth njëqind njësive astronomike nga Dielli dhe koha e përgjigjes së tyre ndaj kërkesave nga Toka është afërsisht 14 orë. | |
| viti | 1,6 | Buza e brendshme e hipotetikes ndodhet në 50,000 a. e nga Dielli, dhe ajo e jashtme - 100,000 a. e Do të duhet rreth një vit e gjysmë që drita të përshkojë distancën nga Dielli në skajin e jashtëm të resë. |
| 2,0 | Rrezja maksimale e rajonit të ndikimit gravitacional të Diellit ("Sferat e kodrave") është afërsisht 125,000 AU. e. | |
| 4,2 | Më e afërta me ne (pa llogaritur Diellin), Proxima Centauri, ndodhet në një distancë prej 4.2 vite dritë. i vitit. | |
| Mijëvjeçari | 26 000 | Qendra e Galaxy tonë është afërsisht 26,000 vite dritë nga Dielli. |
| 100 000 | Diametri i diskut tonë është 100,000 vite dritë. | |
| Miliona vjet | 2.5 10 6 | M31 më i afërt me ne, ai i famshëm, është 2.5 milionë vite dritë larg nesh. |
| 3.14 10 6 | (M33) ndodhet 3.14 milionë vite dritë larg dhe është objekti i palëvizshëm më i largët i dukshëm me sy të lirë. | |
| 5.8 10 7 | Më i afërti, grupi i Virgjëreshës, është 58 milionë vite dritë larg nesh. | |
| Dhjetëra miliona vite dritë | Madhësia karakteristike e grupimeve të galaktikave sipas diametrit. | |
| 1,5 10 8 - 2,5 10 8 | Anomalia gravitacionale "Tërheqësi i Madh" ndodhet në një distancë prej 150-250 milionë vite dritë nga ne. | |
| Miliarda vjet | 1.2 10 9 | Muri i Madh i Sloan është një nga formacionet më të mëdha në botë, dimensionet e tij janë rreth 350 Mpc. Do të duhen rreth një miliard vjet që drita të udhëtojë nga skaji në skaj. |
| 1.4 10 10 | Madhësia e rajonit të lidhur në mënyrë shkakësore të Universit. Llogaritur nga epoka e Universit dhe shpejtesi maksimale transmetimi i informacionit - shpejtësia e dritës. | |
| 4,57 10 10 | Distanca shoqëruese nga Toka deri në skajin e Universit të vëzhgueshëm në çdo drejtim; rrezja shoqëruese e Universit të vëzhgueshëm (brenda kuadrit të modelit standard kozmologjik Lambda-CDM). |
