Vesmírné vzdálenosti jsou špatně měřitelné v běžných metrech a kilometrech, proto astronomové při své práci používají jiné fyzikální jednotky. Jeden z nich se nazývá světelný rok.


Mnoho fanoušků sci-fi tento koncept zná, protože se často vyskytuje ve filmech a knihách. Ale ne každý ví, co je světelný rok, a někteří si dokonce myslí, že je to analogie obvyklého ročního počítání času.

Co je světelný rok?

Ve skutečnosti není světelný rok jednotkou času, jak by se dalo očekávat, ale jednotkou délky používanou v astronomii. Je chápána jako vzdálenost, kterou urazí světlo za jeden rok.

Běžně se používá v učebnicích astronomie nebo sci-fi k určení délek ve sluneční soustavě. Pro přesnější matematické výpočty nebo měření vzdáleností ve Vesmíru se za základ bere jiná jednotka -.

Vznik světelného roku v astronomii souvisel s rozvojem hvězdných věd a nutností používat parametry srovnatelné s měřítkem kosmu. Tento koncept byl představen několik let po prvním úspěšném měření vzdálenosti od Slunce k hvězdě 61 Cygnus v roce 1838.


Zpočátku se světelný rok nazýval vzdálenost, kterou urazí světlo za jeden tropický rok, to znamená po dobu rovnající se úplnému cyklu střídání ročních období. Od roku 1984 však začali brát jako základ juliánský rok (365,25 dne), v důsledku čehož se měření zpřesnila.

Jak se určuje rychlost světla?

Pro výpočet světelného roku museli vědci nejprve určit rychlost světla. Kdysi astronomové věřili, že k šíření paprsků ve vesmíru dochází okamžitě, ale v 17. století začal takový závěr vzbuzovat pochybnosti.

První pokusy o provedení výpočtů provedl Galileo Gallilei, který se rozhodl vypočítat dobu, za kterou světlo urazí 8 km. Jeho výzkum byl neúspěšný. Přibližnou hodnotu se podařilo vypočítat v roce 1728 Jamesi Bradleymu, který určil hodnotu rychlosti na 301 tisíc km/s.

Jaká je rychlost světla?

Navzdory skutečnosti, že Bradley provedl poměrně správné výpočty, byli schopni určit přesnou rychlost až ve 20. století pomocí moderních laserových technologií. Dokonalé vybavení umožnilo provést výpočty korigované na index lomu paprsků, v důsledku čehož tato hodnota činila 299 792,458 kilometrů za sekundu.


Astronomové s těmito figurami operují dodnes. V budoucnu pomohly jednoduché výpočty přesně určit čas, který paprsky potřebují k obletu oběžné dráhy Země, aniž by je ovlivnily gravitační pole.

Přestože rychlost světla není srovnatelná s pozemskými vzdálenostmi, její použití ve výpočtech se vysvětluje tím, že lidé jsou zvyklí uvažovat v „pozemských“ kategoriích.

Co je světelný rok?

Vezmeme-li v úvahu, že světelná vteřina je rovna 299 792 458 metrům, lze snadno spočítat, že světlo urazí 17 987 547 480 metrů za minutu. Tato data zpravidla využívají astrofyzici k měření vzdáleností v rámci planetárních systémů.

Pro studium nebeských těles v měřítku vesmíru je mnohem pohodlnější vzít jako základ světelný rok, který se rovná 9,460 bilionu kilometrů nebo 0,306 parseků. Pozorování vesmírných těles je jediný případ, kdy člověk může vidět minulost na vlastní oči.

Světlu ze vzdálené hvězdy trvá mnoho let, než dorazí na Zemi. Z tohoto důvodu je při pozorování vesmírných objektů nevidíte takové, jaké jsou v tuto chvíli, ale takové, jaké byly v okamžiku emise světla.

Příklady vzdáleností ve světelných letech

Díky schopnosti vypočítat rychlost pohybu paprsků byli astronomové schopni vypočítat vzdálenost ve světelných letech k mnoha nebeským tělesům. Takže vzdálenost od naší planety k Měsíci je 1,3 světelných sekund, k Proxima Centauri - 4,2 světelných let, k mlhovině Andromeda - 2,5 milionu světelných let.


Paprsky pokrývají vzdálenost mezi Sluncem a středem naší galaxie za asi 26 tisíc světelných let a mezi Sluncem a planetou Pluto - za 5 světelných hodin.

Nesystémová jednotka délky používaná v astronomii; 1 S. g. Je rovna vzdálenosti, kterou urazí světlo za 1 rok. 1 S. y. = 0,3068 parsek = 9,4605 1015 m. Fyzikální encyklopedický slovník. M .: Sovětská encyklopedie. Šéfredaktor A.M. Prochorov... ... Fyzická encyklopedie

SVĚTELNÝ ROK, jednotka astronomické vzdálenosti rovnající se vzdálenosti, kterou světlo urazí v otevřeném prostoru nebo ve VAKUU za jeden tropický rok. Jeden světelný rok se rovná 9,46071012 km ... Vědeckotechnický encyklopedický slovník

SVĚTELNÝ ROK, jednotka délky používaná v astronomii: dráha, kterou urazí světlo za 1 rok, tzn. 9,466 × 1012 km. Vzdálenost k nejbližší hvězdě (Proxima Centaur) je přibližně 4,3 světelných let. Nejvzdálenější hvězdy Galaxie se nacházejí na ... ... Moderní encyklopedie

Jednotka mezihvězdné vzdálenosti; dráhu, kterou světlo urazí za rok, tedy 9,46 × 1012 km ... Velký encyklopedický slovník

Světelný rok- SVĚTELNÝ ROK, jednotka délky používaná v astronomii: dráha, kterou urazí světlo za 1 rok, tzn. Km 9466´1012. Vzdálenost k nejbližší hvězdě (Proxima Centaur) je přibližně 4,3 světelných let. Nejvzdálenější hvězdy Galaxie se nacházejí na ... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

Nesystémová jednotka délky používaná v astronomii. 1 světelný rok je vzdálenost, kterou světlo urazí za 1 rok. 1 světelný rok se rovná 9,4605E + 12 km = 0,307 ks ... Astronomický slovník

Jednotka mezihvězdných vzdáleností; dráhu, kterou světlo urazí za rok, tedy 9,46 · 1012 km. * * * LIGHT YEAR LIGHT YEAR, jednotka mezihvězdných vzdáleností; dráhu, kterou světlo urazí za rok, tedy 9,46X1012 km ... encyklopedický slovník

Světelný rok je jednotka vzdálenosti rovnající se dráze, kterou urazí světlo za jeden rok. Světelný rok je 0,3 parseku... Pojmy moderní přírodní vědy. Slovníček základních pojmů

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

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

knihy

• Není cesty zpět. Sada 3 knih, Alexey Lukyanov, Ivan Sergejevič Naumov. Sada 3 knih. 1. "Tsunami. Kniha první. Země se otřásá" 1999. Yegor a Yusya Kruglov jsou ponecháni bez péče dospělých. Dopředu je nečeká nic dobrého. Postižení se změnilo...
• Fascinující astronomie, Elena Kachur. O knize V nové a dlouho očekávané knize jdou Chevostik a strýček Kuzya na hvězdárnu! Zde je čeká fascinující seznámení s nebeskými tělesy, která zdobí naši noční oblohu. Dohromady s…

Navzdory tomu, že jeho název je podobný časovému intervalu roku, rok vůbec neměří čas, ale vzdálenost. Tato jednotka je navržena tak, aby měřila obrovské.

Světelný rok je jednotka délky mimo SI. Toto je vzdálenost, kterou světlo urazí ve vakuu za jeden rok (365,25 dne nebo 31 557 600 sekund).

Přirovnání světelného roku s kalendářem se začalo používat po roce 1984. Před tím je světelný rok vzdálenost, kterou urazí světlo za jeden tropický rok.

Délka tropického roku nemá přesnou hodnotu, protože její výpočty souvisí s úhlovou rychlostí Slunce a existují pro ni variace. Pro světelný rok byla vzata průměrná hodnota.

Rozdíl ve výpočtech mezi tropickým světelným rokem a juliánským světelným rokem je 0,02 procenta. A protože se tato jednotka nepoužívá pro vysoce přesná měření, není mezi nimi žádný praktický rozdíl.

Světelný rok jako délka se používá v populárně vědecké literatuře. V astronomii existuje další nesystémová jednotka pro měření velkých vzdáleností – parsec. Výpočet parseku je založen na průměrném poloměru zemské oběžné dráhy. 1 parsek se rovná 3,2616 světelným rokům.

Výpočty a vzdálenosti

Výpočet světelného roku přímo souvisí s rychlostí světla. Pro výpočty ve fyzice se obvykle bere 300 000 000 m/s. Přesná hodnota rychlosti světla je 299 792 458 m/s. To znamená, že 299 792 458 metrů je jen jedna světelná sekunda!

Vzdálenost k Měsíci je přibližně 384,4 milionů metrů, což znamená, že světelný paprsek dosáhne povrchu Měsíce přibližně za 1,28 sekundy.

Vzdálenost od Slunce k Zemi je 149,6 miliard, takže sluneční paprsek dopadne na Zemi za méně než 7 minut.

Takže za rok je 31 557 600 sekund. Vynásobením tohoto čísla vzdáleností rovnající se jedné světelné sekundě dostaneme, že jeden světelný rok se rovná 9 460 730 472 580 800 metrům.

1 milion světelných let se bude rovnat 9 460 730 472 580 800 000 000 metrů.

Podle hrubých výpočtů astronomů je průměr naší Galaxie asi 100 000 světelných let. To znamená, že v rámci hranic naší Galaxie nelze měřit vzdálenosti v milionech světelných let. Taková čísla jsou užitečná pro měření vzdáleností mezi galaxiemi.

Nejbližší galaxie k Zemi, Andromeda, je vzdálená 2,5 milionu světelných let.

K dnešnímu dni je největší kosmickou vzdáleností od Země, kterou lze změřit, vzdálenost k okraji pozorovatelného vesmíru. Je stará asi 45 miliard světelných let.

Víte, proč astronomové nepoužívají světelné roky k výpočtu vzdáleností vzdálených objektů ve vesmíru?

Světelný rok je nesystémová jednotka měření vzdáleností ve vesmíru. Běžně se používá v populárních astronomických knihách a učebnicích. Nicméně v profesionální astrofyzice se tento údaj používá extrémně zřídka a často se používá k určení vzdáleností k blízkým objektům ve vesmíru. Důvod je jednoduchý: pokud určíte vzdálenost ve světelných letech ke vzdáleným objektům ve vesmíru, číslo se ukáže být tak obrovské, že bude nepraktické a nepohodlné jej používat pro fyzikální a matematické výpočty. Profesionální astronomie proto místo světelného roku používá takovou měrnou jednotku jako, která je mnohem pohodlnější při provádění složitých matematických výpočtů.

Definice pojmu

Definici pojmu „světelný rok“ najdeme v každé učebnici astronomie. Světelný rok je vzdálenost, kterou urazí paprsek světla za jeden pozemský rok. Taková definice může uspokojit amatéra, ale odborník na kosmologii ji bude považovat za neúplnou. Všimne si, že světelný rok není jen vzdálenost, kterou urazí světlo za rok, ale vzdálenost, kterou urazí paprsek světla ve vakuu za 365,25 pozemských dnů, aniž by byl ovlivněn magnetickými poli.

Světelný rok se rovná 9,46 bilionu kilometrů. To je přesně vzdálenost, kterou urazí paprsek světla za rok. Jak ale astronomové dosáhli tak přesného určení dráhy paprsku? O tom budeme hovořit níže.

Jak byla určena rychlost světla

V dávných dobách se věřilo, že světlo se ve vesmíru šíří okamžitě. Počínaje sedmnáctým stoletím o tom však začali učenci pochybovat. Galileo byl první, kdo výše uvedené tvrzení zpochybnil. Byl to on, kdo se pokusil určit dobu, za kterou světelný paprsek urazí vzdálenost 8 km. Ale vzhledem k tomu, že taková vzdálenost byla pro takovou hodnotu jako je rychlost světla zanedbatelná, skončil experiment neúspěchem.

Prvním velkým posunem v této věci bylo pozorování slavného dánského astronoma Olafa Roemera. V roce 1676 si všiml rozdílu v čase zatmění v závislosti na přiblížení a vzdálenosti Země k nim ve vesmíru. Roemer toto pozorování úspěšně spojil se skutečností, že čím dále se Země vzdaluje, tím déle trvá, než světlo od nich odražené urazí vzdálenost k naší planetě.

Roemer přesně vystihl podstatu této skutečnosti, ale nepodařilo se mu spočítat spolehlivou hodnotu rychlosti světla. Jeho výpočty byly nesprávné, protože v sedmnáctém století nemohl mít přesné údaje o vzdálenosti Země od ostatních planet sluneční soustavy. Tyto údaje byly stanoveny o něco později.

Další pokroky ve výzkumu a definici světelných let

V roce 1728 anglický astronom James Bradley, který objevil efekt aberace ve hvězdách, jako první vypočítal přibližnou rychlost světla. Jeho hodnotu určil na 301 tisíc km/s. Ale tato hodnota byla nepřesná. Sofistikovanější metody výpočtu rychlosti světla byly vyrobeny bez ohledu na kosmická tělesa – na Zemi.

Pozorování rychlosti světla ve vakuu pomocí rotačního kola a zrcadla provedli A. Fisot a L. Foucault. Fyzikům se s jejich pomocí podařilo přiblížit skutečné hodnotě této hodnoty.

Přesná rychlost světla

Přesnou rychlost světla se vědcům podařilo určit až v minulém století. Na základě Maxwellovy teorie elektromagnetismu, s pomocí moderní laserové technologie a výpočtů s korekcí na index lomu toku paprsků ve vzduchu, dokázali vědci vypočítat přesnou hodnotu rychlosti světla 299 792,458 km/s. Astronomové tuto hodnotu stále používají. Dále to byla již otázka technologie určování denních hodin, měsíce a roku. Jednoduchými výpočty získali vědci údaj o délce 9,46 bilionu kilometrů – to je doba, za kterou by paprsek světla proletěl po celé délce zemské oběžné dráhy.

Sdílejte naše články!

Světelný rok

Během průzkumu své planety lidé vyžadovali různá opatření pro měření vzdáleností a segmentů. Zpočátku byly míry délky nepřesné, protože různé národy měly své vlastní způsoby měření. Teprve v roce 1791 vědci z Francie představili míru, která se používá dodnes - metr (z řečtiny - "měřit").
Ale na začátku dvacátého století začali lidé obracet svou pozornost ke studiu vesmíru. A skutečnost, že vesmír má neuvěřitelné vzdálenosti, se již existující metrický systém ukázal jako nevhodný pro měření tak velkých vzdáleností. V kilometrech je možné změřit vzdálenost naší planety k Měsíci nebo k Marsu, ale pokud změříte vzdálenost k jiným planetám, nebo dokonce hvězdám, pak bude údaj obsahovat neuvěřitelné množství nul.
A pak se vědci rozhodli zavést termín „světelné roky“.

Kolik světelných let je?

Za pouhou jednu sekundu urazí fotony světla délku 300 tisíc km. Světelný rok je počet kilometrů, které světlo urazí za 12 měsíců. V kilometrech to bude - 9 460 730 472 580,8 kilometrů ≈ 9,46 1015.
Používat termín „světelné roky“ je samozřejmě pohodlnější než používat obrovské kilometry. Ale samozřejmě existují přibližné hodnoty:
1 světelná sekunda ≈ 300 tisíc kilometrů.
1 světelná minuta ≈ 18 milionů kilometrů.
1 světelná hodina ≈ 1 080 000 000 kilometrů.
1 světelný den ≈ 26 000 000 000 kilometrů.
1 světelný týden ≈ 181 000 000 000 kilometrů.
1 světelný měsíc ≈ 790 000 000 000 kilometrů.

Kolik?

Předpokládáme, že sonda letí třetí kosmickou rychlostí (asi 16,8 kilometrů za sekundu), za 18 tisíc let pak sonda uletí jeden světelný rok. A naši galaxii, Mléčnou dráhu, která má asi sto tisíc světelných let v průměru, loď proletí za téměř 2 miliardy let!
Hvězda nejblíže Slunci je Proxima Centauri. Leží asi čtyři světelné roky daleko. Přepočteno na kilometry je toto číslo velmi velké.
Ale pokud porovnáme vzdálenost od Proxima Centauri k nejbližší galaxii, mlhovině Andromeda, ukáže se, že hvězda je velmi blízko, protože Andromeda se nachází dva a půl milionu světelných let od Mléčné dráhy. Kosmická loď tam bude schopna letět za 35 miliard let.

K čemu jsou ještě užitečné světelné roky?

Použití světelných let pomáhá pochopit, kde ve vesmíru se můžete pokusit najít inteligentní civilizace. Vědci tak určují, kam má smysl vysílat rádiové signály a kam ne.
Jak to funguje: Rychlost světla se rovná rychlosti rádiového signálu a ukazuje se, že posílat zprávy tam, kam dosáhnou za tisíce, nebo dokonce miliardy let, je zcela zbytečné. Smysl má hledat „sousedy“ prostřednictvím vyslaného signálu, který poběží minimálně během jednoho lidského života.

Kolik pozemských let ve světelných letech?

Je v podstatě mylná představa, že tento termín měří čas. Světelný rok nemá nic společného se pozemským časem a není s ním nijak propojen. Označuje pouze míru vzdálenosti, kterou světlo urazí na Zemi za 1 rok.