Сколько световых лет лететь до Солнца, ближайшей звезды и центра галактики, и можно ли измерять время в световых годах

Космическое пространство настолько огромно, что измерять расстояние между объектами, разбросанными на его просторах, используя привычные на Земле километры и мили очень неудобно. Астрономы для этой цели используют световые года. Вопреки присутствию в словосочетании “года” – это единица расстояния, а не времени.

Свет

Световой год: общие сведения

Астрономический световой год – действительно большая величина, которую невозможно использовать в масштабах нашей планеты: даже расстояние от Солнца до Земли равно всего лишь 8 световым минутам, а до Луны – 1,25 световым секундам. Но обо всем по порядку.

Представьте, что вы вышли из дома (пункт А) и направились в магазин (пункт Б). Вы все время двигались с одной постоянной скоростью – 4 км/ч, и, так как расстояние до пункта Б – ровно 4 км, добрались до него за 1 час.

Эту дистанцию справедливо было бы назвать “человеческим часом”, но в реальной жизни человек не может двигаться с неизменной скоростью, поэтому использовать такую единицу измерения расстояния мы не можем. Однако луч света, согласно современным научным представлениям, в условиях вакуума перемещается с одинаковой скоростью на любом отрезке своего пути.

Это постоянство позволяет измерять преодолеваемое им расстояние, используя время, за которое луч перемещается. Дистанция, преодоленная светом за минуту, именуется световой минутой, за час – световым часом и так далее.

Действительно большие расстояния астрономы считают в световых годах. Это дистанция между двумя точками в космическом пространстве, которую свет, движущийся с постоянной скоростью, преодолевает ровно за 1 земной год, измеряемый по юлианскому календарю (без високосных годов, то есть приблизительно 365 с четвертью суток).

До 1984 года применялся тропический (солнечный) год – период, за который Солнце совершает полный цикл смены времен года. 1 световой год – внесистемная единица для международной системы СИ.

Скорость света

Сегодняшняя наука под скоростью света подразумевает скорость, с которой световые волны распространяются в вакууме. Она равна 299 792 458 м/с или 1 079 252 848,8 км/ч и считается предельной для перемещения физических частиц.

Как определили скорость света

Со времен античности царило представление о том, что свет распространяется в пространстве мгновенно. Впервые в этом постулате засомневался итальянский ученый Галилео Галилей, а первым кто измерил величину скорости света оказался датский астроном Олаф Ремер, в 1676 году.

Он обратил внимание на временной промежуток между затмениями спутников Юпитера, который уменьшался с уменьшением расстояния между Землей и крупнейшей планетой Солнечной системы. Первое измерение скорости света подарило научному миру значение – 214 000 км/с. Причиной большой разницы с современной цифрой стали неточности в измерении расстояний между планетами в 1600-х годах.

Измерение Олафа Ремера

Приблизился к сегодняшнему значению скорости света английский астроном Джеймс Бредли, наблюдая за изменением видимого положения звезды из-за вращения Земли вокруг Солнца. В 1728 году он получил цифру 301 000 км/с.

В земных условиях скорость света впервые измерил французский физик Арман Физо в 1849 году. Он отразил от зеркала луч света, который проходил расстояние 8 км и падал на вращающееся колесо с зубцами, и получил 315 000 км/с.

Эксперимент

Позднее его соотечественник, Леон Фуко, усовершенствовав эксперимент, добился значения в 298 000 км/с.

Спустя множество десятилетий и немалое количество экспериментов окончательная фундаментальная постоянная скорости света в вакууме была принята в 1983 году на генеральной конференции по мерам и весам.

Чему равен 1 световой год в километрах

Для расчета величины чему один световой год равен в километрах необходимо выяснить, сколько в земном году часов. Так как все годы на самом деле равны и имеют 365,25 суток (приблизительно), умножим 365,25 на 24 часа. Результат – 8766 часов.

Теперь остается только умножить скорость света, измеряемую в км/ч на 8766 часов. Получается 9,46 триллионов км. То есть для преодоления такого расстояния, двигаясь с постоянной скоростью 100 км/ч, понадобится около 11 миллионов лет, а со скоростью движения МКС (8 км/с) для преодоления 1 светового года понадобится 37,5 тысяч лет.

Примерно столько же, согласно археологическим данным, существует человек современного типа.

Реже используемые единицы:

  • 1 световая секунда – 299 792,458 км;
  • минута – 17 987 547,48 км;
  • час – 1 079 252 848,8 км;
  • сутки – 25 902 068 371,2 км;
  • неделя – 181 314 478 598,4 км;
  • месяц – 788 394 206 048,4 км.

Иногда встречается вопрос – сколько земных лет в световом году? Разумеется, нисколько, так как земной год – это отрезок времени, а световой – единица измерения расстояния.

Можно посчитать, за сколько лет наша планета проходит по орбите вокруг Солнца расстояние, равное 1 световому году, продолжая двигаться со средней скоростью 29, 765 км/с. Получится, что такое прохождение займет около 10 тысяч лет.

Но нельзя сказать, что столько земных лет в одном световом, по упомянутой выше причине.

Зачем использовать световые годы

Самая близкая к нам звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 4,2 световых года. Остальные звезды, видимые невооруженным глазом на ночном небе расположены еще дальше – в десятках, сотнях и тысячах световых лет.

Возможно, некоторых из них уже не существует, и мы до сих пор наблюдаем лишь свет, который путешествуя с такой огромной скоростью, продолжает лететь к нам. И звезда, исчезнувшая сто лет назад еще 100 лет будет продолжать светиться на земном небе.

Примеры расстояний

Использование километров или миль в данном случае нецелесообразно и подходит только для измерения дистанций в ближнем космосе. Например, свет от Солнца до Земли долетает за 8 минут, что примерно равно 150 млн. км. А расстояние до Луны – менее 400 тыс. км. что немногим более 1 световой секунды.

Альтернативы световым годам

Несмотря на огромное значение, световой год тоже бывает мал для измерения гигантских дистанций между объектами Вселенной. Поэтому часто астрономы пользуются парсеками, также не входящими в международную систему величин. 1 парсек примерно равен 3,26 световым годам или 30,857 трлн. км.

Примеры расстояний в световых годах

Чтобы представить, что такое световой год практически, вот лишь некоторые из расстояний во Вселенной, измеренных этой величиной:

  • расстояние до Плутона – 5-5,9 световых часов:
  • диаметр Млечного Пути – 100 тысяч световых лет;
  • расстояние до соседней галактики Андромеды – от 2,4 до 2,7 миллиона световых лет;
  • до самых близких ярчайших объектов космоса, квазаров – 3 миллиарда световых лет;
  • до границы видимой Вселенной – около 14 миллиардов световых лет.

Таким образом, современные технологии позволяют человеку в течение всей его жизни заглянуть только лишь за пределы Солнечной Системы. Красотами далеких звезд и туманностей остается любоваться в телескоп либо изучая снимки, полученные с космических аппаратов.

Певецкий А. А.

Младший научный сотрудник астрономической обсерватории

Оцените автора
Mirax
Добавить комментарий

Adblock
detector