Ką reiškia 1 šviesmetis? Kam lygūs šviesmečiai? Tolesnė mokslinių tyrimų pažanga ir šviesmečio apibrėžimas

Ar žinote, kodėl astronomai nenaudoja šviesmečių, kad apskaičiuotų atstumus iki tolimų objektų erdvėje?

Šviesmetis yra nesisteminis atstumų matavimo vienetas kosminė erdvė. Jis plačiai naudojamas populiariose astronomijos knygose ir vadovėliuose. Tačiau profesionalioje astrofizikoje šis skaičius naudojamas itin retai ir dažnai naudojamas atstumams iki netoliese esančių objektų erdvėje nustatyti. To priežastis paprasta: jei nustatysime atstumą šviesmečiais iki tolimų Visatoje esančių objektų, skaičius pasirodys toks didžiulis, kad jį naudoti fiziniams ir matematiniams skaičiavimams bus nepraktiška ir nepatogu. Todėl vietoj šviesmečiai profesionalioje astronomijoje naudojamas matavimo vienetas, kurį daug patogiau valdyti atliekant sudėtingus matematinius skaičiavimus.

Sąvokos apibrėžimas

Sąvokos „šviesmetis“ apibrėžimą galime rasti bet kuriame astronomijos vadovėlyje. Šviesmetis – tai atstumas, kurį šviesos spindulys nukeliauja per vienerius Žemės metus. Toks apibrėžimas gali patenkinti mėgėją, tačiau kosmologui jis bus neišsamus. Jis pastebės, kad šviesmečiai yra ne tik atstumas, kurį šviesa nukeliauja per metus, bet ir atstumas, kurį šviesos spindulys nukeliauja vakuume per 365,25 Žemės paros, nepaveikiamas magnetinių laukų.

Šviesmetis yra lygus 9,46 trilijono kilometrų. Būtent tokį atstumą šviesos spindulys nukeliauja per metus. Bet kaip astronomams pavyko taip tiksliai nustatyti spindulių kelią? Apie tai kalbėsime žemiau.

Kaip buvo nustatytas šviesos greitis?

Senovėje buvo tikima, kad šviesa per visą Visatą sklinda akimirksniu. Tačiau nuo XVII amžiaus mokslininkai pradėjo tuo abejoti. Galilėjus pirmasis suabejojo aukščiau pasiūlytu teiginiu. Būtent jis bandė nustatyti laiką, per kurį šviesos spindulys nukeliauja 8 km atstumą. Tačiau dėl to, kad toks atstumas buvo nežymiai mažas tokiam kiekiui kaip šviesos greitis, eksperimentas baigėsi nesėkme.

Pirmasis didelis poslinkis šiuo klausimu buvo garsaus danų astronomo Olafo Roemerio stebėjimas. 1676 metais jis pastebėjo užtemimų laiko skirtumą, priklausantį nuo Žemės artėjimo ir atstumo iki jų kosminėje erdvėje. Roemeris šį stebėjimą sėkmingai susiejo su tuo, kad kuo toliau Žemė tolsta, tuo ilgiau nuo jų atsispindėjusi šviesa nukeliauja iki mūsų planetos.

Roemeris tiksliai suvokė šio fakto esmę, tačiau jam nepavyko apskaičiuoti patikimos šviesos greičio vertės. Jo skaičiavimai buvo neteisingi, nes XVII amžiuje jis negalėjo turėti tikslių duomenų apie atstumą nuo Žemės iki kitų planetų. saulės sistema. Šie duomenys buvo nustatyti šiek tiek vėliau.

Tolesnė mokslinių tyrimų pažanga ir šviesmečio apibrėžimas

1728 metais anglų astronomas Jamesas Bradley, atradęs žvaigždžių aberacijos poveikį, pirmasis apskaičiavo apytikslį šviesos greitį. Jis nustatė jo vertę 301 tūkst. km/s. Tačiau ši vertė buvo netiksli. Neatsižvelgiant į tai, buvo sukurti pažangesni šviesos greičio skaičiavimo metodai kosminiai kūnai- Žemėje.

Šviesos greičio vakuume stebėjimus naudojant besisukantį ratą ir veidrodį atliko atitinkamai A. Fizeau ir L. Foucault. Jų pagalba fizikai sugebėjo priartėti prie tikrosios šio dydžio vertės.

Tikslus šviesos greitis

Tikslų šviesos greitį mokslininkams pavyko nustatyti tik praėjusiame amžiuje. Remdamiesi Maksvelo elektromagnetizmo teorija, pasitelkę šiuolaikines lazerių technologijas ir skaičiavimus, pataisytus pagal spindulių srauto ore lūžio rodiklį, mokslininkams pavyko apskaičiuoti tikslų šviesos greitį – 299 792,458 km/s. Astronomai vis dar naudoja šį kiekį. Tolesnis šviesos paros valandų, mėnesio ir metų nustatymas jau buvo technologijos reikalas. Atlikę paprastus skaičiavimus, mokslininkai pasiekė 9,46 trilijono kilometrų skaičių – būtent tiek užtruks šviesos pluoštas, kad nukeliautų Žemės orbitos ilgį.

Papildomas sistemos ilgio vienetas, naudojamas astronomijoje; 1 S.g yra lygus atstumui, kurį nukeliauja šviesa per 1 metus. 1 S. g = 0,3068 parsek = 9,4605 1015 m enciklopedinis žodynas. M.: Sovietinė enciklopedija. Vyriausiasis redaktorius A. M. Prokhorovas...... Fizinė enciklopedija

ŠVIESOS METAI – astronominio atstumo vienetas, lygus atstumui, kurį šviesa nukeliauja kosmose arba VAKUUME per vienerius atogrąžų metus. Vieni šviesmečiai yra lygūs 9,46071012 km... Mokslinis ir techninis enciklopedinis žodynas

ŠVIESOS METAI, astronomijoje naudojamas ilgio vienetas: šviesos nueitas kelias per 1 metus, t.y. 9,466?1012 km. Atstumas iki artimiausios žvaigždės (Proxima Centauri) yra maždaug 4,3 šviesmečio. Tolimiausios galaktikos žvaigždės yra... ... Šiuolaikinė enciklopedija

Tarpžvaigždinių atstumų vienetas; kelias, kurį nukeliauja šviesa per metus, t.y 9,46 km... Didysis enciklopedinis žodynas

Šviesmetis- ŠVIESOS METAI, astronomijoje naudojamas ilgio vienetas: šviesos nueitas kelias per 1 metus, t.y. 9,466´1012 km. Atstumas iki artimiausios žvaigždės (Proxima Centauri) yra maždaug 4,3 šviesmečio. Tolimiausios galaktikos žvaigždės yra... ... Iliustruotas enciklopedinis žodynas

Papildomas sistemos ilgio vienetas, naudojamas astronomijoje. 1 šviesmetis yra atstumas, kurį šviesa nukeliauja per 1 metus. 1 šviesmetis lygus 9,4605E+12 km = 0,307 vnt... Astronomijos žodynas

Tarpžvaigždinių atstumų vienetas; kelias, kurį šviesa nukeliauja per metus, tai yra 9,46·1012 km. * * * LIGHT YEAR LIGHT YEAR, tarpžvaigždinių atstumų vienetas; kelias, kurį šviesa nukeliauja per metus, t.y. 9,46×1012 km... Enciklopedinis žodynas

Šviesmetis- atstumo vienetas, lygus kelio, kurį šviesa nukeliauja per vienerius metus. Šviesmetis lygus 0,3 parsek... Sąvokos šiuolaikinis gamtos mokslas. Pagrindinių terminų žodynas

šviesmetis- šviesmetis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Astronominis ilgio matavimo vienetas, lygus nuotoliui, kurio vakuume nusklinda šviesa per 1 atogrąžinius metus. Žymimas šm: 1 šm = 9,46073 · 10¹² km. atitikmenys: angl. šviesa...... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

šviesmetis- šviesmetis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. šviesmetis vok. Lichtjahr, n rus. šviesmetis, m pranc. année lumière, f … Fizikos terminų žodynas

Knygos

Nėra kelio atgal. 3 knygų rinkinys, Aleksejus Lukjanovas, Ivanas Sergejevičius Naumovas. 3 knygų rinkinys. 1. "Cunamis. Pirma knyga. Žemės drebėjimai" 1999 m. Egoras ir Yusya Kruglov liko be suaugusiųjų priežiūros. Niekas gero jų nelaukia. Negalia virto...
Įspūdinga astronomija, Elena Kachur. Apie knygą Naujoje ir ilgai lauktoje knygoje Chevostikas ir dėdė Kuzya keliauja į observatoriją! Čia jų laukia žavinga pažintis su dangaus kūnais, kurie puošia mūsų naktinį dangų. Kartu su...

Šviesmetis yra atstumas, kurį šviesa nukeliauja per vienerius metus. Tarptautinė astronomų sąjunga pateikė savo paaiškinimą apie šviesmetį – tai atstumas, kurį šviesa nukeliauja vakuume, nedalyvaujant gravitacijai, Julijaus metais. Julijaus metai yra lygūs 365 dienoms. Būtent šis dekodavimas naudojamas mokslinėje literatūroje.

Jei imsi profesinę literatūrą, tada atstumas skaičiuojamas parsekais arba kilo- ir megaparsekais.

Yra tam tikri skaičiai, kurie nustato šviesos valandų, minučių, dienų ir tt atstumą.

Šviesmetis yra lygus 9 460 800 000 000 km,
mėnuo- 788,333 mln. km.,
savaitę- 197,083 mln. km.,
dieną- 26,277 mln. km,
valandą- 1,094 mln. km.,
minutę- apie 18 milijonų km.,
antra- apie 300 tūkstančių km.

Tai įdomu! Nuo Žemės iki Mėnulio šviesa nukeliauja vidutiniškai per 1,25 sekundės, o jos spindulys Saulę pasiekia per kiek daugiau nei 8 minutes.

Įdomus faktas apie visatos prigimtį

Betelgeuse žvaigždė Oriono žvaigždyne artimiausioje ateityje (iš tikrųjų per kelis šimtmečius) turėtų sprogti.

Betelgeuse yra 495–640 šviesmečių atstumu nuo mūsų.
Jei jis sprogs dabar, tai Žemės gyventojai šį sprogimą pamatys tik po 500–600 metų.

Ir jei šiandien matote sprogimą, prisiminkite, kad iš tikrųjų sprogimas įvyko maždaug Ivano Rūsčiojo laikais...

Žemės metai

Žemiški metai – tai atstumas, kurį žemė nukeliauja per vienerius metus. Jei atsižvelgsime į visus skaičiavimus, vieni šviesmečiai yra lygūs 63242 Žemės metams. Šis skaičius taikomas konkrečiai Žemės planetai, pavyzdžiui, Marsui ar Jupiteriui, jie bus visiškai kitokie. Šviesmečiai apskaičiuoja atstumą nuo vieno objekto dangaus kūnasį kitą. Šviesmečių ir žemės metų skaičiai labai skiriasi, nors jie reiškia atstumą.

2017 m. vasario 22 d. NASA pranešė, kad aplink vieną žvaigždę TRAPPIST-1 buvo rastos 7 egzoplanetos. Trys iš jų yra atstumų nuo žvaigždės diapazone, kuriame planetoje gali būti skysto vandens, o vanduo yra pagrindinė gyvybės sąlyga. Taip pat pranešama, kad ši žvaigždžių sistema yra 40 šviesmečių atstumu nuo Žemės.

Ši žinia sukėlė daug triukšmo žiniasklaidoje, kai kurie netgi manė, kad žmonija yra per žingsnį nuo naujų gyvenviečių kūrimo šalia naujos žvaigždės, tačiau taip nėra. Bet 40 šviesmečių yra daug, tai DAUG, tai per daug kilometrų, tai yra, tai nepaprastai didžiulis atstumas!

Iš fizikos kurso žinomas trečiasis pabėgimo greitis – tai greitis, kurį turi turėti kūnas Žemės paviršiuje, kad galėtų išeiti už Saulės sistemos ribų. Šio greičio vertė – 16,65 km/sek. Įprasta orbita erdvėlaivių startuoja 7,9 km/sek greičiu ir apsisuka aplink Žemę. Iš principo 16-20 km/sek greitis yra gana prieinamas šiuolaikinėms žemiškoms technologijoms, bet ne daugiau!

Žmonija dar neišmoko pagreitinti erdvėlaivių greičiau nei 20 km/sek.

Paskaičiuokime, kiek metų prireiks 20 km/sek greičiu skriejančiam žvaigždėlaivui, kad jis nukeliautų 40 šviesmečių ir pasiektų žvaigždę TRAPPIST-1.
Vieni šviesmečiai – tai atstumas, kurį šviesos pluoštas nukeliauja vakuume, o šviesos greitis yra maždaug 300 tūkst. km/sek.

Žmogaus sukurtas erdvėlaivis skrenda 20 km/s greičiu, tai yra 15 000 kartų lėčiau nei šviesos greitis. Toks laivas įveiks 40 šviesmečių per laiką, lygų 40*15000=600000 metų!

Žemės laivas (at modernaus lygio technologija) pasieks žvaigždę TRAPPIST-1 maždaug po 600 tūkstančių metų! Homo sapiens Žemėje egzistavo (mokslininkų teigimu) tik 35-40 tūkstančių metų, o čia net 600 tūkstančių metų!

Artimiausiu metu technologijos neleis žmonėms pasiekti žvaigždės TRAPPIST-1. Skaičiuojama, kad net ir perspektyvūs varikliai (jonų, fotonų, kosminių burių ir kt.), kurių nėra antžeminėje realybėje, gali pagreitinti laivą iki 10 000 km/sek., o tai reiškia, kad skrydžio laikas iki TRAPPIST -1 sistema bus sumažinta iki 120 metų. Tai jau daugiau ar mažiau priimtinas laikas skrydžiui naudojant sustabdytą animaciją arba kelioms imigrantų kartoms, tačiau šiandien visi šie varikliai yra fantastiški.

Net ir artimiausios žvaigždės vis dar per toli nuo žmonių, per toli, jau nekalbant apie mūsų Galaktikos ar kitų galaktikų žvaigždes.

Mūsų galaktikos skersmuo Paukščių Takas yra maždaug 100 tūkstančių šviesmečių, tai yra, šiuolaikinio Žemės laivo kelionė nuo galo iki galo bus 1,5 milijardo metų! Mokslas teigia, kad mūsų Žemei yra 4,5 milijardo metų, o daugialąsčiai gyvybei – maždaug 2 milijardai metų. Atstumas iki mums artimiausios galaktikos – Andromedos ūko – 2,5 milijono šviesmečių nuo Žemės – kokie siaubingi atstumai!

Kaip matote, iš visų gyvų žmonių niekas niekada neįkels kojos į planetos žemę šalia kitos žvaigždės.

Greitas atsakymas: visai ne.

Dažnai sulaukiame labai įdomių klausimų, į kuriuos atsakymai yra labai nestandartiniai. Pavadinime matote vieną iš šių klausimų. Ir iš tikrųjų, kiek Žemės metų yra viename šviesmetyje? Galite nusivilti, bet teisingas atsakymas visai ne. Kaip taip?

Reikalas tas, kad šviesmetis yra ne laiko, o atstumo matas. Tiksliau tariant, šviesmečiai yra lygūs atstumui, kurį šviesa nukeliauja vakuume, neveikiant gravitacinių laukų, per vienus Julijaus metus (pagal apibrėžimą lygu 365,25 standartinėms dienoms po 86 400 SI sekundžių arba 31 557 600 sekundžių), pagal apibrėžimą. Tarptautinės astronomų sąjungos narys.

Dabar pabandykime apskaičiuoti šviesmečių atstumą. Norėdami tai padaryti, paimkime 300 tūkstančių kilometrų per sekundę ženklą (tai yra būtent šviesos greitis) ir padauginkite iš 31,56 milijono sekundžių (tiek sekundžių per metus) ir gaukite didžiulį skaičių - 9 460 800 000 000 km (arba 9 460 000 milijonų kilometrų). ). Ši fantastiška figūra reiškia atstumą, lygų šviesmečiams.