Послушайте эту статью
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из Светового года )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья про единицу длины. Для использования в других целях, см Световой год (значения) .
Световой год
12lightyears.gif
Карта со звездами, расположенными в пределах 12,5 световых лет от Солнца [1]
Общая информация
Система единицастрономические единицы
Единицадлина
Символлы [2]
Конверсии
1 лы [2] в ...... равно ...
   метрические ( СИ ) единицы   9.4607 × 10 15  м
   9,4607  Pm
   имперские и американские единицы   5.8786 × 10 12  миль
   астрономические единицы   63 241  а.е.
   0,3066  шт.

Световой год является единицей длины , используемой , чтобы выразить астрономические расстояния и эквивалентно примерно 9.46  трлн километров (9,46 × 10 12  км ) или 5,88 триллиона миль (5,88 × 10 12  миль ). [примечание 1] Согласно определению Международного астрономического союза (МАС), световой год - это расстояние, которое свет проходит в вакууме за один юлианский год (365,25 дня). [2] Поскольку он включает слово « год », термин световой год может быть неверно истолкован как единица времени. [3]

Световой год чаще всего используется при выражении расстояний до звезд и других расстояний в галактическом масштабе, особенно в неспециализированных контекстах и ​​в научно-популярных публикациях. [3] Единицей измерения, наиболее часто используемой в профессиональной астрономии, является парсек (символ: пк, около 3,26 световых лет), полученный из астрометрии : это расстояние, на котором одна астрономическая единица составляет угол в одну угловую секунду . [2]

Определения [ править ]

Согласно определению МАС, световой год - это произведение юлианского года [примечание 2] (365,25 дня в отличие от 365,2425 дня по григорианскому календарю ) и скорости света (299 792 458  м / с ). [примечание 3] Оба эти значения включены в Систему астрономических констант IAU (1976) , используемую с 1984 года. [5] Из этого можно получить следующие преобразования. МАЕ признали аббревиатура светового года является LY, [2] , хотя другие стандарты , такие как ISO 80000 использования «Ly» [6] [7] и локализованные аббревиатуры часто, такие , как «AL» на французском языке (от nnée- л umière ), испанский (от Ни один л UZ ) и итальянский (от нно л UCE), «Lj» на немецком языке (от L icht j ahr ) и т. Д.

1 световой год  знак равно 9 460 730 472 580 800 метров (точно)
≈ 9.461 петаметр
≈ 9,461 трлн км (5,879 триллионов миль )
≈ 63 241 0,077 астрономических единиц
≈ 0,306 601 парсек

До 1984 года тропический год (не юлианский год) и измеренное (не определено) скорость света были включены в НВФ (1964) Система астрономической Константы, используемые с 1968 по 1983. [8] Продукт Саймон Ньюкомб ' s J1900.0 средний тропический год31 556 925 0,9747 эфемеридных секунд и скорости света299 792 0,5 км / с производства светло-год9,460 530 × 10 15  м (с округлением до семи значащих цифр скорости света), обнаруженный в нескольких современных источниках [9] [10] [11], вероятно, был получен из старого источника, такого как справочник астрофизических величин CW Allen 1973 г. работа [12], которая была обновлена ​​в 2000 году, включая указанное выше значение IAU (1976) (усеченное до 10 значащих цифр). [13]

Другие высокоточные значения не получены из согласованной системы IAU. Ценность9,460 536 207 × 10 15  м, найденное в некоторых современных источниках [14] [15], является продуктом среднего григорианского года (365,2425 дней или31 556 952  с ) и определенной скорости света (299 792 458  м / с ). Другое значение,9,460 528 405 × 10 15  м , [16] - это произведение среднего тропического года J1900.0 на определенную скорость света.

Для обозначения световых лет и кратных световых лет используются следующие сокращения:

  • "лы" за один световой год [2]
  • "кли" для килолайт-года (1000 световых лет) [17]
  • «Млы» для мегасветового года (1 000 000 световых лет) [18]
  • "Gly" для гигалайт-года (1 000 000 000 световых лет) [19]

История [ править ]

Единица светового года появилась через несколько лет после первого успешного измерения расстояния до звезды, отличной от Солнца, Фридрихом Бесселем в 1838 году. Звезда была 61 Лебедя , и он использовал сконструированный гелиометр размером 6,2 дюйма (160 мм). по Фраунгофер . Наибольшей единицей измерения расстояний в космосе в то время была астрономическая единица, равная радиусу орбиты Земли (1,50 × 10 8  км или9.30 × 10 7  миль ). Таким образом, тригонометрические расчеты, основанные на параллаксе 61 Лебедя,равном 0,314 угловой секунды, показали, что расстояние до звезды составляет660 000 астрономических единиц (9,9 × 10 13  км или6,1 × 10 13  миль ). Бессель добавил, что свету требуется 10,3 года, чтобы пройти это расстояние. [20] Он понимал, что его читатели будут наслаждаться мысленной картиной приблизительного времени прохождения света, но он воздержался от использования светового года как единицы. Возможно, он возмутился выражением расстояний в световых годах, потому что это снизило бы точность его данных о параллаксе из-за умножения на неопределенный параметр скорости света.

В 1838 году скорость света еще не была точно известна; его значение изменилось в 1849 г. ( Физо ) и 1862 г. ( Фуко ). Это еще не считалось фундаментальной константой природы, и распространение света через эфир или пространство все еще оставалось загадкой.

Единица светового года появилась в 1851 году в популярной немецкой астрономической статье Отто Уле . [21] Уле объяснил странность названия единицы расстояния, оканчивающейся на «год», сравнив его с часом ходьбы ( Wegstunde ).

Современная немецкая популярная астрономическая книга также отметила, что световой год - странное название. [22] В 1868 году один английский журнал назвал световой год единицей измерения, используемой немцами. [23] Эддингтон назвал световой год неудобной и неуместной единицей измерения, которая иногда перешла из массового использования в технические исследования. [24]

Хотя современные астрономы часто предпочитают использовать парсек , световые годы также широко используются для измерения пространств межзвездного и межгалактического пространства.

Использование термина [ править ]

Расстояния, выраженные в световых годах, включают расстояния между звездами в одной и той же общей области, например, между звездами , принадлежащими к одному спиральному рукаву или шаровому скоплению . Сами галактики имеют диаметр от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет и отделены от соседних галактик и скоплений галактик на миллионы световых лет. Расстояния до таких объектов, как квазары и Великая стена Слоуна, составляют миллиарды световых лет.

Список порядков по длине
Масштаб (ly)ЦенитьЭлемент
10 −94,04 × 10 −8  св. ЛетОтраженный солнечный свет от поверхности Луны преодолевает расстояние до поверхности Земли за 1,2–1,3 секунды (примерно350 000 в400 000 километров).
10 −61,58 × 10 −5  св. ЛетОдна астрономическая единица (расстояние от Солнца до Земли). Свету требуется примерно 499 секунд (8,32 минуты), чтобы преодолеть это расстояние. [25]
1,27 × 10 −4  св. ЛетВ Гюйгенсе зонд земли на Титане прочь Сатурн и передают изображения с его поверхности, 1,2 миллиарда километров от Земли.
5,04 × 10 −4  св. ЛетNew Horizons встречает Плутон на расстоянии 4,7 миллиарда километров, и для связи с Землей требуется 4 часа 25 минут.
10 −32,04 × 10 −3  св. ЛетСамый далекий космический зонд , Вояджер-1 , по состоянию на октябрь 2014 года находился на расстоянии около 18 световых часов от Земли . [26] Это займет около17 500 лет, чтобы достичь светового года при нынешней скорости около 17 км / с (38 000  миль / ч ) относительно Солнца. 12 сентября 2013 года ученые НАСА объявили, что «Вояджер-1» вошел в межзвездную среду космоса 25 августа 2012 года, став первым искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему . [27]
2,28 × 10 −3  св. Лет"Вояджер-1" по состоянию на октябрь 2018 года, почти в 20 световых часах от Земли.
10 01,6 × 10 0  св. ЛетОблако Оорта составляет примерно два световых лет в диаметре. Предполагается, что его внутренняя граница находится на50 000  а.е. , с внешним краем на100 000  а.е. .
2,0 × 10 0  св. ЛетМаксимальная степень гравитационного доминирования Солнца ( сфера Хилла / сфера Роша ,125 000  у.е. ). Кроме того, находится глубокая межзвездная гравитационная среда вне Солнца .
4,22 × 10 0  св. ЛетБлижайшая известная звезда (кроме Солнца) Проксима Центавра находится на расстоянии около 4,22 световых лет от нас. [28] [29]
8,6 × 10 0  св. ЛетСириус , ярчайшая звезда ночного неба. В два раза массивнее и в 25 раз ярче, чем Солнце, оно затмевает больше ярких звезд из-за своей относительной близости.
1,19 × 10 1  св. ЛетHD 10700 e , внесолнечный кандидат на обитаемую планету. В 6,6 раз массивнее Земли, он находится в центре обитаемой зоны звезды Тау Кита . [30] [31]
2,05 × 10 1  св. ЛетGliese 581 , красный карлик с несколькими обнаруживаемыми экзопланетами.
3,1 × 10 2  св. ЛетКанопус , второй по яркости на земном небе после Сириуса, яркий гигант типа A9. В 10 700 раз ярче Солнца.
10 33 × 10 3  св. ЛетA0620-00 , вторая по величине известная черная дыра , составляет околоНа расстоянии 3000 световых лет.
2,6 × 10 4  св. ЛетЦентр в Млечном Пути составляет околоНа расстоянии 26 000 световых лет. [32] [33]
1 × 10 5  св. ЛетМлечный Путь около100 000 световых лет в поперечнике.
1,65 × 10 5  св. ЛетR136a1 , в Большом Магеллановом Облаке , самой яркой звездой , известной в 8,7 миллиона раз светимость Солнца, имеет видимую величину 12,77, только ярче , чем 3С 273 .
10 62,5 × 10 6  св. ЛетАндромеды составляет около 2,5 миллиона световых лет.
3 × 10 6  св. ЛетТреугольника галактики ( М33 ), около 3 млн световых лет, это самый удаленный объект виден невооруженным глазом.
5,9 × 10 7  св. ЛетБлижайшее крупное скопление галактик , то Дева кластер , составляет около 59 миллионов световых лет от Земли .
1,5 × 10 8 -2,5 × 10 8  св. ЛетВ Большом Аттракторном лежит на расстоянии где - то между 150 и 250 миллионов световых лет (последний являются самыми последними оценками).
10 91,2 × 10 9  св. ЛетSloan Great Wall (не следует путать с Great Wall и Her-С GW ) была измерена примерно один миллиард световых лет.
2,4 × 10 9  св. Лет3C 273 , оптически самый яркий квазар с видимой величиной 12,9, чуть тусклее, чем R136a1 . 3C 273 находится на расстоянии около 2,4 миллиарда световых лет от нас.
4,57 × 10 10  св. ЛетСопутствующее расстояние от Земли до края видимой Вселенной составляет около 45,7 миллиардов световых лет в любом направлении; это сопутствующий радиус от наблюдаемой Вселенной . Это больше, чем возраст Вселенной, обусловленный космическим фоновым излучением ; см. здесь, почему это возможно.

Связанные блоки [ править ]

Расстояния между объектами в звездной системе обычно составляют небольшие доли светового года и обычно выражаются в астрономических единицах . Однако меньшие единицы длины могут быть образованы аналогичным образом, умножая единицы времени на скорость света. Например, световая секунда , используемая в астрономии, телекоммуникациях и релятивистской физике, точно равна299 792 458 метров или 1 /31 557 600 светового года. Внаучно-популярныхпубликацияхиногда используются такие единицы измерения, как световая минута, световой час и световой день. Световой месяц, составляющий примерно одну двенадцатую светового года, также иногда используется для приблизительных измерений. [34] [35] Hayden Planetariumопределяет свет месяц более точнокак 30 дней светлого времени поездки. [36]

Свет проходит примерно один фут за наносекунду ; термин «легкий фут» иногда используется как неформальная мера времени. [37]

См. Также [ править ]

  • 1 петаметр (примеры расстояний порядка одного светового года)
  • Меры расстояния (космология)
  • Протокол Эйнштейна
  • Длина Хаббла
  • Порядки величины (длина)

Примечания [ править ]

  1. ^ Один триллион здесь принят равным 10 12 (один миллион миллионов, или миллиард в долгосрочном плане).
  2. ^ Один юлианский год состоит ровно из 365,25 дней (или31 557 600  с за сутки точно86 400 SI секунд) [4]
  3. ^ Скорость света точно равна299 792 458  м / с по определению метра.

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Вселенная в пределах 12,5 световых лет: ближайшие звезды
  2. ^ a b c d e Международный астрономический союз, Измерение Вселенной: МАС и астрономические единицы , данные получены 10 ноября 2013 г.
  3. ^ Б Брюс Мак (31 июля 2018). "Как далеко световой год?" . EarthSky . Дата обращения 15 октября 2019 .
  4. ^ IAU Рекомендации , касающиеся единиц , в архиве с оригинала на 2007-02-16
  5. ^ " Избранные астрономические константы " в астрономическом альманахе , стр. 6.
  6. ^ ISO 80000-3: 2006 Величины и единицы - пространство и время
  7. ^ IEEE / ASTM SI 10-2010, Американский национальный стандарт для метрической практики
  8. ^ П. Кеннет Зайдельманн, изд. (1992), Пояснительное приложение к астрономическому альманаху , Милл-Вэлли, Калифорния: University Science Books, стр. 656, ISBN 978-0-935702-68-2
  9. ^ Основные константы , Sierra College
  10. ↑ Marc Sauvage, Таблица астрономических констант , заархивировано из оригинала 11 декабря 2008 г.
  11. ^ Роберт А. Брауниг, Основные константы
  12. ↑ CW Allen (1973), Astrophysical Quantities (третье изд.), Лондон: Атлон, стр. 16, ISBN 978-0-485-11150-7
  13. ^ Артур Н. Кокс, изд. (2000), Астрофизические величины Аллена (четвертое издание), Нью-Йорк: Спрингер-Валег, стр. 12, ISBN 978-0-387-98746-0
  14. ^ Ник Стробель, Астрономические константы
  15. ^ KEK B, Астрономические константы , заархивировано из оригинала 9 сентября 2007 г. , получено 5 ноября 2008 г.
  16. ^ Thomas Szirtes (1997), Прикладной анализ размерностей и моделирование , Нью-Йорк: McGraw-Hill, стр. 60, ISBN 9780070628113
  17. ^ Comins, Neil F. (2013), Обретение Essential Вселенной (пятый ред.), WH Freeman, стр. 365, ISBN 978-1-4292-5519-6
  18. ^ Хасани, Sadri (2010), от атомов до галактик , CRC Press, стр. 445, ISBN 978-1-4398-0850-4
  19. ^ Деза, Мишель Мари; Деза, Елена (2016), Энциклопедия расстояний (четвертое изд.), Springer, стр. 620, ISBN 978-3-662-52843-3
  20. ^ Бессель, Фридрих (1839). «О параллаксе звезды 61 Лебедя» . Лондонский и Эдинбургский философский журнал и научный журнал . 14 : 68–72. Заявление Бесселя о том, что свету требуется 10,3 года, чтобы преодолеть расстояние.
  21. ^ Уле, Отто (1851). «Был wir in den Sternen lesen» . Немецкий музей: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben . 1 : 721–738.
  22. ^ Дистервег, Адольф Вильгельм (1855). Populäre Himmelskunde u. Astronomische Geographie . п. 250.
  23. ^ Студент и интеллектуальный наблюдатель науки, литературы и искусства . 1 апреля). Лондон: Грумбридж и сыновья. 1868. с. 240.
  24. ^ «Звездные движения и структура Вселенной» . Проверено 1 ноября 2014 года .
  25. ^ "Глава 1, Таблица 1-1" , Соглашения IERS (2003)
  26. ^ ГДЕ ВОЯДЖЕРЫ? , дата обращения 14 октября 2014.
  27. ^ NASA Космического корабль отправляется на историческом путешествие в межзвездном пространстве , извлекаться +14 октября 2014
  28. ^ НАСА , Космические шкалы расстояний - Ближайшая звезда
  29. ^ "Проксима Центавра (Gliese 551)" , Энциклопедия астробиологии, астрономии и космических полетов
  30. ^ "Ближайшие планеты Тау Кита к одиночной, подобной Солнцу звезде" . BBC News . 19 декабря 2012 . Проверено 1 ноября 2014 года .
  31. ^ Туоми, Микко; Джонс, Хью Р.А.; Дженкинс, Джеймс С .; Тинни, Крис Дж .; Батлер, Р. Пол; Фогт, Стив С .; Барнс, Джон Р .; Виттенмайер, Роберт А .; О'Тул, Саймон; Хорнер, Джонатан; Бейли, Джереми; Картер, Брэд Д.; Райт, Дункан Дж .; Salter, Graeme S .; Пинфилд, Дэвид (март 2013 г.). «Сигналы, встроенные в шум радиальной скорости: периодические изменения скоростей τ Ceti» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 551 : A79. arXiv : 1212,4277 . Bibcode : 2013A&A ... 551A..79T . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201220509 . S2CID 2390534 .  
  32. ^ Eisenhauer, F .; Schdel, R .; Genzel, R .; Отт, Т .; Tecza, M .; Abuter, R .; Эккарт, А .; Александр, Т. (2003), "Геометрическое определение расстояния до центра Галактики", The Astrophysical Journal , 597 (2): L121, arXiv : astro-ph / 0306220 , Bibcode : 2003ApJ ... 597L.121E , DOI : 10,1086 / 380188 , S2CID 16425333 
  33. ^ Макнамара, DH ; Madsen, JB; Barnes, J .; Эриксен, BF (2000), "Расстояние до центра Галактики", публикации астрономического общества Тихого океана , 112 (768): 202, Bibcode : 2000PASP..112..202M , DOI : 10,1086 / 316512
  34. ^ Fujisawa, K .; Inoue, M .; Кобаяши, H .; Murata, Y .; Wajima, K .; Камено, С .; Эдвардс, PG; Hirabayashi, H .; Моримото, М. (2000), "Большой угол изгиба струи светового месяца в Центавре A" , Публикации Астрономического общества Японии , 52 (6): 1021–26, Bibcode : 2000PASJ ... 52.1021F , doi : 10.1093 / pasj / 52.6.1021 , архивировано из оригинала 02.09.2009
  35. ^ Джунор, W .; Биретта, Дж. А. (1994), "Внутренний световой месяц самолета M87", в Zensus, J. Anton; Келлерманн; Кеннет И. (ред.), Компактные внегалактические радиоисточники, Труды семинара NRAO, проведенного в Сокорро, Нью-Мексико, 11–12 февраля 1994 г. , Грин Бэнк, Западная Вирджиния: Национальная радиоастрономическая обсерватория (NRAO), с. 97, Bibcode : 1994cers.conf ... 97J
  36. ^ Время и расстояние световых путешествий планетарием Хайдена, доступ к которому осуществлен в октябре 2010 г.
  37. ^ Дэвид Мермин (2009). Самое время: понимание теории относительности Эйнштейна . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. п. 22. ISBN 978-0-691-14127-5.

Внешние ссылки [ править ]

Послушайте эту статью ( 2 минуты )
Разговорный значок Википедии
Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 27 июня 2005 г. и не отражает последующих правок. (2005-06-27)
( Аудио справка  · Больше устных статей )
  • Словарное определение светового года в Викисловаре