Что называют световым годом? Сколько метров, километров, а.е. и парсек в одном светом годе?
Вселенная невероятно обширна, и объекты в ней отдалены друг от друга на огромные расстояния. Световой год (св. год или ly) — это единица измерения длины, а конкретно расстояния, которое свет преодолевает в условиях вакуума за один Юлианский год (365,25 дней). Его можно рассчитать, перемножив скорость света и продолжительность одного года.
Этот термин часто путают с единицей времени, потому что он включает слово «год». Иногда люди пишут что-то вроде «они на световые годы впереди своих технологий»; это может внести путаницу в понимание термина. Световой год выступает в качестве измерительной единицы для расстояний, как километры и мили, только в гораздо большем масштабе.
Для того чтобы вычислить световой год в метрах нужно умножить скорость света в м/с на количество секунд в одном Юлианском году:
299 792 458 м/с×31 557 600 с = 9 460 730 472 580 800 м (≈9,46×10 15 м)
Световой год в других единицах измерения составляет:
- 9,46 триллиона км (9,46×10 12 км);
- 5,88 триллиона миль (5,88×10 12 миль);
- 63 241,077 астрономических единиц;
- 0,306601 парсека.
Использование светового года в качестве единицы для определения расстояния позволяет нам осознать, что свет не перемещается мгновенно. Если галактику от нас отделяет миллион световых лет, это означает, что свету потребовался миллион лет, чтобы преодолеть расстояние до Земли. Поэтому если наблюдатель с Земли смотрит на галактику, которая удалена от нас на миллион световых лет, в действительности он видит, как она выглядела миллион лет назад.
Для определения дистанций внутри Солнечной системы световой год, как правило слишком велик для использования. Например, расстояние от Солнца до Земли составляет 0,00000156 световых лет. Эта единица измерения больше всего подходит для межгалактических расстояний. Астрономы также часто используют парсек (3,2616 светового года) для определения расстояний до объектов за пределами нашей звездной системы, но световой год сохранился в качестве популярной единицы измерения. Термин «световой год» упоминается во многих научно-популярных фантастических произведениях, таких как «Звездный путь».
Расстояние от Земли до некоторых астрономических объектов в световых годах:
- Луна: 40,4×10 -9 световых лет;
- Альфа Центавра: 4,367 световых года;
- Полярная звезда: 437 световых лет;
- Галактика Андромеды: 2 537 000 световых лет;
- Центр Млечного Пути: 27 700 световых лет.
Список использованных источников
Источник
Что такое световой год?
Астрономия, как и любая наука, имеет свою терминологию, которая кажется странной и непонятной для человека мало с ней знакомого. Что такое элонгация? А перигей? Пульсары и квазары — это одно и то же или нет? Один из вопросов, который очень часто задают заинтересовавшиеся астрономией люди, звучит так: что такое световой год?
В этом термине вроде оба слова понятны, а вместе создают путаницу. «Световой год» — это мера чего? Времени? Тогда неплохо бы узнать, сколько длится световой год? Другими словами, световой год это сколько наших обычных земных лет? С другой стороны, многие замечали, что термин этот применяется, когда речь идет о расстояниях до космических объектов. Например, «до центра Галактики — 30000 световых лет», или «до Сириуса — 8,6 световых лет». Встает вопрос, как можно расстояние измерять временем?
Попробуем ответить максимально просто.
Световой год — это мера расстояния
Первое, что нужно четко уяснить, — световой год это не мера времени, а мера расстояния в астрономии, такая же как метр или километр, миля или аршин в обычной жизни. Чтобы понять это, вспомните, как можно измерить расстояние, если нельзя это сделать напрямую, с помощью линейки или землемерного циркуля?
Как известно, расстояние, пройденное телом, равно скорости движения тела, умноженное на время движения (или s = v × t).
Теперь представьте, что вы пошли в магазин, до которого ровно три километра. И вы пошли со скоростью ровно 3 км/ч. Вопрос: за какое время вы дойдете до магазина? Очевидно, ровно за час! Поэтому можно сказать, что расстояние до магазина равно 3 км, а можно сказать, что оно равно 1 «человеческий час».
Но в «человеческих часах» расстояние никто не измеряет, потому что все мы ходим с разной скоростью. И даже один человек ходит по-разному: опаздывая на троллейбус, он почти бежит, а в парке неторопливо прогуливается. Значит, и время t, чтобы преодолеть расстояние до магазина, всегда будет разным.
Но что, если скорость движущегося тела будет всегда постоянна? Вне зависимости, куда, в каком направлении оно идет и при каких обстоятельствах проводятся измерения? Тогда, конечно, расстояние можно было бы измерять при помощи времени его перемещения, ведь в таком случае v в формуле постоянно и s зависит только от t.
Подождите, скажете вы, а разве есть такой объект, который движется всегда — всегда! — с постоянной скоростью?
Скорость света
Такой объект есть, и это свет! Как известно, скорость света в вакууме постоянна и равна 299 тысяч 792 километра и 458 метров в секунду или, округляя, 300000 км/с.
То есть за 1 секунду луч света проходит 300000 километров! Неплохо, правда? Если научиться каким-то образом измерять точное время, за которое свет преодолевает расстояние до объекта, то мы узнаем и расстояние до него!
Как это сделать? Ну, например, мы можем взять мощный лазер и посветить им в сторону Луны. Лазерный луч долетит до Луны, часть света отразится от ее поверхности и полетит в обратном направлении. В момент, когда он вернется на Землю и попадет в наши глаза, мы увидим на Луне световой зайчик. Если мы точно измерим промежуток времени между включением лазера и появлением на поверхности Луны зайчика, и умножим это время на скорость света, то мы узнаем расстояние, которое прошел лазер до Луны и обратно. Разделим это расстояние пополам и узнаем расстояние до Луны!
Лазерный луч, создающий в небе искусственную звезду для оценки состояния атмосферы. Скорость света этого луча постоянна! Но в атмосфере она несколько меньше, чем в вакууме. Фото: ESO
Примерно так астрономы в XX веке измерили многие расстояния в Солнечной системе. Например, они провели радиолокацию Венеры — послали в сторону планеты радиосигнал и дождались его возвращения назад. Радиоволны движутся со скоростью света, время возвращения ученые измерили очень тщательно и затем по формуле s = v × t посчитали расстояние между Землей и планетой Венера. Теперь мы знаем его с точностью в несколько метров.
Еще раз: почему вообще расстояние можно измерять при помощи света? Потому что скорость света в вакууме постоянна! (Тут надо бы добавить, в инерциальных системах отсчета, но не будем пока усложнять.) В отличие от скорости людей, автомобилей и ракет.
Чему равен 1 световой год?
Теперь вернемся к тому, с чего начали. Дадим определение: световой год — это расстояние, которое свет (двигаясь всегда — всегда! — с постоянной скоростью 300000 км/с) проходит ровно за один год!
Получается какое-то очень большое число, не правда ли? Если за секунду свет преодолевает 300 тысяч километров, то за минуту в 60 раз больше — 18 миллионов километров. Значит, за час он пройдет 1 миллиард 80 миллионов километров! (Вот мы и узнали, чему равен «световой час»! А заодно подсчитали скорость света в км/ч!)
1 световой год в километрах
Теперь, чтобы подсчитать, сколько километров в световом году, нам надо узнать, сколько в году часов. В сутках 24 часа, а в году 365,25 суток (каждый четвертый год — високосный). Следовательно, в году 24 × 365,25 = 8766 часов. (На самом деле чуть меньше, 8760 часов. Просто мы взяли грубое число суток в году.)
Итак, чтобы найти, чему равен 1 световой год в километрах, нам надо скорость света в км/ч умножить на количество часов в году. Получается 9461 миллиард километров. Итак, 1 световой год равен 9,46 триллионов километров!
Какое-то сумасшедшее число!
Если бы магазин находился на таком расстоянии от вашего дома, то, двигаясь с привычной скоростью 3 км/ч, вы шли бы до него 360 миллионов лет… Долго получается, не правда ли?
Лучше поехать на машине. Двигаясь со скоростью 100 км/ч, автомобиль преодолеет расстояние в световой год за 10 миллионов 800 тысяч лет. Тоже не вариант. Значит, нужен самолет! Обычный пассажирский самолет пролетит световой год «всего лишь» за 1 миллион лет.
Может быть, поможет ракета? Космонавты летают вокруг Земли со скоростью около 8 км/с или 28800 км/ч. Даже с такой скоростью им потребуется 37500 лет, чтобы добраться до магазина.
Сколько световых лет от Солнца до Земли?
Теперь давайте решим обратную задачу — посчитаем расстояние от Солнца до Земли в световых годах. Для этого расстояние от Солнца до Земли в километрах разделим на длину светового года. Среднее расстояние до Солнца (она же астрономическая единица) равно 150 миллиона км, световой год равен 9,46 триллиона км. Делим первой на второе, получаем 0,000016.
Итак, расстояние от Солнца до Земли равно 0,000016 световых лет. Или… 8 световых минут.
Сколько световых лет от Земли до Луны?
Луна находится гораздо ближе Солнца, среднее расстояние до нашего спутника 384000 км или чуть больше световой секунды. Сколько это в световых годах? Делим 384 тысячи км на длину светового года в км (все те же 9,46 триллиона км) и получаем число 0,000000041 световых лет. (Я мог ошибиться, пересчитайте, если не верите.)
Ясно, что расстояние до Луны измерять в световых годах глупо. Но тогда встает вопрос:
Зачем нужны световые годы?
Ответ прост: чтобы измерять расстояния за пределами Солнечной системы!
- Ближайшая звезда к Солнцу, Про́ксима Центавра находится на расстоянии 4,2 световых года. То есть свету нужно путешествовать 4,2 года, чтобы преодолеть расстояние от Солнца до Проксимы.
- Большинство звезд, которые мы видим на небе ясной ночью, находятся от нас на расстоянии в десятки и сотни световых лет!
- Звезда Денеб в Летнем треугольнике находится от нас на расстоянии 2500 световых лет.
- До центра нашей галактики (она называется Млечный Путь) — 30000 световых лет.
- Диаметр Млечного Пути — 100000 световых лет.
- До ближайшей крупной спиральной галактики, Туманности Андромеды — 2,5 миллиона световых лет.
- От Земли до центра крупного скопления галактик в созвездии Девы — 65 миллионов световых лет.
- До ближайших квазаров — 3 миллиарда световых лет.
- Наконец, до края наблюдаемой Вселенной — почти 14 миллиардов световых лет.
Попробуйте-ка пересчитать эти расстояния на километры! Не хочется? Вот и астрономы не хотят считать.
PS. Что и говорить, на машине такие пространства не объедешь…
Источник
Каким термином характеризуется расстояние от земли до солнца световой год
Тесты по астрономии 11 класс. Тема: «Солнце»
Правильный вариант ответа отмечен знаком +
1. Наша звезда Солнце является:
а.) Красным гигантом
+ с.) Желтым карликом
2. Каким термином характеризуется расстояние от Земли до Солнца?
+ в.) Астрономическая единица
3. Масса Солнца…
а.) Равна массе всех планет Солнечной системы
+ в.) Больше массы всех планет Солнечной системы
с.) Меньше всех планет Солнечной системы
4. Какие земные явления зависят от Солнечной активности?
а.) Землетрясения, бури, многочисленные катастрофы техногенного характера
в.) Землетрясения, ураганы, торнадо
+ с.) Магнитные бури, полярное сияние и повышение уровня ионизации в верхних слоях атмосферы
5. За счет чего Солнце излучает энергию?
6. Назовите имя ученого, доказавшего движение планет вокруг Солнца:
+ а.) Николай Коперник
в.) Джордано Бруно
с.) Галилео Галилей
7. Какова примерная температура ядра Солнца?
8. Ближайшую к Солнцу точку орбиты называют:
9. Какой вид излучения не относится к Солнцу?
а.) Солнечная радиация
тест 10. Какую долю (примерно) в элементном составе Солнца занимает водород?
11. Химический состав Солнца это:
+ а.) Водород, гелий, кислород, прочие элементы
в.) Водород, кислород, прочие элементы
с.) Водород, гелий
12. В каком направлении Солнце обращается вокруг своей оси?
а.) Вращение отсутствует
в.) Вращение осуществляется только отдельными слоями
+ с.) По направлению, в котором планеты движутся вокруг Солнца
13. Каким термином обозначается видимая для наблюдателя поверхность Солнца?
14. Выберите правильное определение «солнечного ветра»:
а.) Выброс вещества, находящегося в Солнечной короне
в.) Последняя из внешних оболочек Солнца
+ с.) Поток, состоящий из ионизированных частиц и распространяющийся до границ гелиосферы
15. Последний этап жизни Солнца называется:
а.) Нейтронная звезда
в.) Красный гигант
16. Назовите примерный возраст Солнца:
17. В какой области галактики Млечный Путь находится Солнце?
+ с.) Окраина рукава Ориона
18. Назовите научную миссию, занимающуюся изучением Солнца:
19. Как ученые называют фотосферные пятна, похожие на рисовые зерна:
в.) Солнечные пятна
тест-20. Какой из перечисленных терминов определяет холодные области, расположенные на яркой фотосфере?
21. Существует ли у Солнца магнитное поле?
с.) Нет достоверных данных
22. Источник энергии Солнца это:
а.) Реакции химического характера
+ в.) Термоядерные реакции синтеза (легких ядер)
23. Как называются массы звездного газа, поднимающиеся на сотни тысяч километров над поверхностью Солнца?
24. Цикл солнечной активности составляет:
25. Если на поверхности Солнца увеличивается количество пятен, то блеск звезды:
а.) Будет колебаться
+ с.) Почти не изменится
26. Определите, за сколько времени сжалось бы Солнце, если бы на нем вдруг исчезла сила газового давления:
27. Сколько планет обращается вокруг Солнца?
28. Вокруг чего движется Солнце?
а.) Только собственной оси
+ в.) Вокруг центра Галактики Млечный Путь
с.) Вокруг планеты Земля
29. Линейная скорость Солнца на экваторе составляет:
тест_30. Дайте верное определение понятию «солнечное пятно»:
а.) Вулканы на поверхности Солнца
+ в.) Области, имеющие пониженную температуру
с.) Кратеры от ударов малых небесных тел
31. При помощи, какой методики можно определить температуру на поверхности Солнца?
в.) Законов Кеплера
+ с.) Солнечного спектра
32. Назовите величину мощности излучения, приходящуюся на 1 кг Солнечного вещества?
33. За сколько суток происходит оборот Солнца вокруг собственной оси вблизи экватора?
34. Укажите среднюю плотность Солнца:
35. Когда для наблюдателя наступает солнечное затмение?
+ а.) Если Луна располагается между Солнцем и Землей
в.) Луна попадает в тень, отбрасываемую Землей
с.) Нет правильного ответа
36. Назовите звезду, являющуюся наиболее близкой к Солнцу:
в.) Альфа Центавра
+ с.) Проксима Центавра
37. Звезда, наиболее близкая к планете Земля, называется:
в.) Венера («Утренняя звезда»)
с.) Полярная звезда
38. Согласно современным данным, Солнце и другие звезды сформировались из:
+ а.) Газопылевого облака
в.) Большого взрыва
с.) Остатков других звезд и планет
39. В звезду какого типа превратится Солнце в процессе старения?
+ в.) Красный гигант
с.) Красный карлик
тест*40. В ходе каких процессов на Солнце происходят космические лучи и корпускулярные потоки?
а.) при солнечном ветре
+ в.) при хроматосферных вспышках
с.) при конвекционном движении
41. Основные элементы структуры хромосферы Солнца:
+ а.) Водород, кальций, гелий
с.) Водород, гелий
42. Укажите элементы, составляющие атмосферу Солнца:
+ а.) Корона, фотосфера
с.) Солнечный ветер
43. Благодаря наличию чего в клетках растений возможен процесс фотосинтеза?
44. Дайте определение линии на диске спутника или планеты, которая отделяет освещенное (т.н. «дневное») полушарие от темного («ночного»):
45. Дайте определение понятию эклиптика:
+ а.) Большой круг небесной сферы, по которому происходит видимое с Земли годичное движение Солнца относительно других звезд
в.) Движение Солнца вокруг собственной оси
с.) Расположение Солнца относительно планеты Земля
46. Выберите точное определение термина «хромосфера»:
а.) Внутренняя часть атмосферы Солнца, размер которой составляет порядка нескольких тысяч километров и доступен для наблюдения с Земли в ходе солнечного затмения, излучающая красный свет за счет наличии водорода
+ в.) Внешняя область Солнца, которую мы можем наблюдать как разреженный газовый слой, разогретый до температуры примерно 6000 К, из которого осуществляется излучение энергии в космос
с.) Внешняя атмосфера Солнца, располагающаяся над хромосферой, в состав которой входит горячий газ, простирающийся на миллионы километров относительно Солнца, который можно наблюдать в ходе полного солнечного затмения
47. На какой из нижеприведенных фотографий изображена солнечная корона?
48. Выберите из представленных изображений соответствующее протуберанцу:
49. Что, по мнению ученых, является причиной сильных выбросов материи на Солнце?
а.) Наличие сильных магнитных полей, расположенных около солнечных пятен +
в.) Короткопериодические, большие по объему взрывные выбросы вещества и света
с.) Большая масса яркого газа, который поднимается на сотни тысяч километров над т.н. лимбом (видимым краем диска Солнца)
Источник