فاصله های کیهانی در متر و کیلومتر معمولی قابل اندازه گیری ضعیف هستند، بنابراین ستاره شناسان از واحدهای فیزیکی دیگر در کار خود استفاده می کنند. یکی از آنها سال نوری نام دارد.


بسیاری از علاقه مندان به داستان های علمی تخیلی با این مفهوم آشنا هستند، زیرا اغلب در فیلم ها و کتاب ها یافت می شود. اما همه نمی دانند سال نوری چیست و حتی برخی فکر می کنند که مشابه محاسبه سالانه معمول زمان است.

سال نوری چیست؟

در واقع، یک سال نوری یک واحد زمان نیست، همانطور که می توان انتظار داشت، بلکه یک واحد طول است که در نجوم استفاده می شود. به عنوان مسافت طی شده توسط نور در یک سال درک می شود.

معمولاً در کتاب های درسی نجوم یا داستان های علمی تخیلی برای تعیین طول منظومه شمسی استفاده می شود. برای محاسبات دقیق‌تر ریاضی یا اندازه‌گیری فواصل در کیهان، واحد دیگری به عنوان پایه در نظر گرفته می‌شود -.

ظهور سال نوری در نجوم با توسعه علوم ستاره ای و نیاز به استفاده از پارامترهای قابل مقایسه با مقیاس کیهان همراه بود. این مفهوم چند سال پس از اولین اندازه گیری موفقیت آمیز فاصله خورشید تا ستاره 61 ماکیان در سال 1838 معرفی شد.


در ابتدا، یک سال نوری به مسافت طی شده توسط نور در یک سال گرمسیری، یعنی برای مدت زمانی برابر با یک چرخه کامل تغییر فصول نامیده می شد. با این حال، از سال 1984، آنها شروع به استفاده از سال جولیان (365.25 روز) کردند که در نتیجه اندازه گیری ها دقیق تر شد.

سرعت نور چگونه تعیین می شود؟

برای محاسبه یک سال نوری، محققان ابتدا باید سرعت نور را تعیین می کردند. زمانی ستاره شناسان معتقد بودند که انتشار پرتوها در فضا فوراً اتفاق می افتد، اما در قرن هفدهم، چنین نتیجه گیری شروع به ایجاد شک و تردید کرد.

اولین تلاش ها برای انجام محاسبات توسط گالیله گالیلی انجام شد که تصمیم گرفت زمان لازم برای طی کردن نور 8 کیلومتر را محاسبه کند. تحقیقات او ناموفق بود. جیمز بردلی در سال 1728 موفق به محاسبه مقدار تقریبی شد که مقدار سرعت را 301 هزار کیلومتر بر ثانیه تعیین کرد.

سرعت نور چقدر است؟

علیرغم این واقعیت که برادلی محاسبات نسبتاً درستی انجام داد، آنها تنها در قرن بیستم با استفاده از فناوری های لیزری مدرن توانستند سرعت دقیق را تعیین کنند. تجهیزات بی نقص امکان انجام محاسبات اصلاح شده برای ضریب شکست پرتوها را فراهم کرد که در نتیجه این مقدار 299 792.458 کیلومتر در ثانیه بود.


ستاره شناسان تا به امروز با این ارقام کار می کنند. در آینده، محاسبات ساده به تعیین دقیق زمانی که پرتوها برای پرواز به دور مدار کره زمین نیاز دارند، بدون تأثیر میدان های گرانشی بر آنها کمک کرد.

اگرچه سرعت نور با فواصل زمینی قابل مقایسه نیست، استفاده از آن در محاسبات با این واقعیت توضیح داده می شود که مردم به تفکر در مقوله های "زمینی" عادت کرده اند.

سال نوری چیست؟

اگر در نظر بگیریم که یک ثانیه نوری برابر با 299 792 458 متر است، به راحتی می توان محاسبه کرد که نور 17 987 547 480 متر در دقیقه حرکت می کند. به عنوان یک قاعده، این داده ها توسط اخترفیزیکدانان برای اندازه گیری فواصل درون منظومه های سیاره ای استفاده می شود.

برای مطالعه اجرام آسمانی در مقیاس کیهان، بسیار راحت‌تر است که یک سال نوری را به عنوان مبنا در نظر بگیریم که معادل 9.460 تریلیون کیلومتر یا 0.306 پارسک است. رصد اجرام کیهانی تنها موردی است که انسان می تواند گذشته را با چشمان خود ببیند.

سالها طول می کشد تا نور یک ستاره دوردست به زمین برسد. به همین دلیل، با رصد اجرام فضایی، آنها را نه آنطور که در حال حاضر هستند، بلکه در لحظه تابش نور می بینید.

نمونه های فاصله در سال های نوری

به لطف توانایی محاسبه سرعت حرکت پرتوها، ستاره شناسان توانستند فاصله بسیاری از اجرام آسمانی را در سال نوری محاسبه کنند. بنابراین، فاصله سیاره ما تا ماه 1.3 ثانیه نوری، تا پروکسیما قنطورس - 4.2 سال نوری، تا سحابی آندرومدا - 2.5 میلیون سال نوری است.


پرتوها فاصله بین خورشید و مرکز کهکشان ما را در حدود 26 هزار سال نوری و بین خورشید و سیاره پلوتون - در 5 ساعت نوری پوشش می دهند.

یک واحد غیر سیستمی طول که در نجوم استفاده می شود. 1 S.g برابر با مسافت طی شده توسط نور در یک سال است. 1 S. y = 0.3068 parsec = 9.4605 1015 m. فرهنگ لغت دایره المعارف فیزیکی. M.: دایره المعارف شوروی. سردبیر A.M. Prokhorov. ...... دایره المعارف فیزیکی

سال نوری، واحدی از فاصله نجومی برابر با مسافتی که نور در فضای باز یا در خلاء در یک سال گرمسیری طی می کند. یک سال نوری برابر است با 9.46071012 کیلومتر ... فرهنگ دانشنامه علمی و فنی

سال نوری، واحد طولی که در نجوم استفاده می شود: مسیری که نور در یک سال طی می کند، یعنی. 9.466 × 1012 کیلومتر. فاصله تا نزدیکترین ستاره (Proxima Centaur) تقریباً 4.3 سال نوری است. دورترین ستاره های کهکشان در ... ... دایره المعارف مدرن

واحد فاصله بین ستاره ای؛ مسیری که نور در یک سال طی می کند، یعنی 9.46 × 1012 کیلومتر ... فرهنگ لغت دایره المعارفی بزرگ

سال روشن- سال نوری، واحد طولی که در نجوم استفاده می شود: مسیری که نور در یک سال طی کرده است، یعنی. Km 9,466´1012. فاصله تا نزدیکترین ستاره (Proxima Centaur) تقریباً 4.3 سال نوری است. دورترین ستاره های کهکشان در ... ... فرهنگ لغت دایره المعارف مصور

یک واحد غیر سیستمی طول که در نجوم استفاده می شود. 1 سال نوری مسافتی است که نور در یک سال طی می کند. 1 سال نوری برابر است با 9.4605E + 12 کیلومتر = 0.307 pc ... فرهنگ لغت نجومی

واحد فاصله بین ستاره ای؛ مسیری که نور در یک سال طی می کند، یعنی 9.46 · 1012 کیلومتر. * * * سال نوری سال نوری، واحد فواصل بین ستاره ای. مسیری که نور در یک سال طی می کند، یعنی 9.46X1012 کیلومتر ... فرهنگ لغت دایره المعارفی

سال روشنواحد مسافت مسافتی است که نور طی یک سال طی کرده است. یک سال نوری 0.3 پارسک است ... مفاهیم علوم طبیعی مدرن واژه نامه اصطلاحات اساسی

سال روشن- šviesmetis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Astronominis ilgio matavimo vienetas, lygus nuotoliui, kurį vakuume nusklinda šviesa در هر 1 اتوگرجینیوس. Žymimas šm: 1 šm = 9.46073 · 10¹² کیلومتر. آتیتیکمنیس: انگل. سبک…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

سال روشن- šviesmetis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. سال نوری vok. لیچجهر، ن روس. سال نوری، m pranc. année lumière, f ... Fizikos terminų žodynas

کتاب ها

• راه برگشتی نیست. مجموعه 3 کتاب، الکسی لوکیانوف، ایوان سرگیویچ نائوموف. مجموعه ای از 3 کتاب. 1. "سونامی. کتاب اول. زمین می لرزد" 1999. یگور و یوسیا کروگلوف بدون مراقبت بزرگسالان مانده اند. هیچ چیز خوبی در انتظار آنها نیست. معلولیت تبدیل شده است ...
• نجوم جذاب، النا کاچور. درباره کتاب در کتاب جدید و مورد انتظار چووستیک و عمو کوزیا به رصدخانه می روند! در اینجا آنها با اجرام بهشتی که آسمان شب ما را زینت می دهند، آشنایی شگفت انگیزی خواهند داشت. با هم…

سال علیرغم شباهت نامش به بازه زمانی سال، اصلاً زمان را نمی سنجد، بلکه مسافت را می سنجد. این واحد برای اندازه گیری حجم بزرگ طراحی شده است.

یک سال نوری یک واحد طول غیر SI است. این مسافتی است که نور در خلاء در یک سال طی می کند (365.25 روز یا 31557600 ثانیه).

مقایسه یک سال نوری با یک تقویم پس از سال 1984 مورد استفاده قرار گرفت. قبل از آن، سال نوری مسافت طی شده توسط نور در یک سال گرمسیری است.

طول سال گرمسیری مقدار دقیقی ندارد، زیرا محاسبات آن مربوط به سرعت زاویه ای خورشید است و تغییراتی برای آن وجود دارد. برای یک سال نوری، مقدار متوسط ​​در نظر گرفته شد.

تفاوت در محاسبات بین سال نوری گرمسیری و سال نوری جولیان 0.02 درصد است. و از آنجایی که این واحد برای اندازه گیری های با دقت بالا استفاده نمی شود، تفاوت عملی بین آنها وجود ندارد.

سال نوری به عنوان طول در ادبیات علمی رایج استفاده می شود. در نجوم، واحد غیر سیستمی دیگری برای اندازه گیری فواصل بزرگ وجود دارد - پارسک. محاسبه پارسک بر اساس میانگین شعاع مدار زمین است. 1 پارسک برابر با 3.2616 سال نوری است.

محاسبات و فواصل

محاسبه یک سال نوری رابطه مستقیمی با سرعت نور دارد. برای محاسبات در فیزیک، معمولاً برابر با 300,000,000 متر بر ثانیه در نظر گرفته می شود. مقدار دقیق سرعت نور 299 792 458 متر بر ثانیه است. یعنی 299792458 متر فقط یک ثانیه نوری است!

فاصله تا ماه تقریباً 384.4 میلیون متر است که به این معنی است که پرتو نور تقریباً در 1.28 ثانیه به سطح ماه می رسد.

فاصله خورشید تا زمین 149.6 میلیارد است بنابراین پرتو خورشید در کمتر از 7 دقیقه به زمین برخورد می کند.

بنابراین، 31،557،600 ثانیه در یک سال وجود دارد. با ضرب این عدد در فاصله ای برابر با یک ثانیه نوری، یک سال نوری برابر با 9 460 730 472 580 800 متر است.

1 میلیون سال نوری به ترتیب برابر با 9,460,730,472,580,800,000,000 متر خواهد بود.

بر اساس محاسبات تقریبی اخترشناسان، قطر کهکشان ما حدود 100000 سال نوری است. یعنی در محدوده کهکشان ما نمی توان فاصله هایی را در میلیون ها سال نوری اندازه گیری کرد. چنین اعدادی برای اندازه گیری فاصله بین کهکشان ها مفید هستند.

نزدیکترین کهکشان به زمین، آندرومدا، 2.5 میلیون سال نوری از ما فاصله دارد.

تا به امروز، بزرگترین فاصله کیهانی از زمین که می توان اندازه گیری کرد، فاصله تا لبه کیهان قابل مشاهده است. حدود 45 میلیارد سال نوری سن دارد.

آیا می دانید چرا ستاره شناسان از سال نوری برای محاسبه فاصله اجرام دوردست در فضا استفاده نمی کنند؟

سال نوری یک واحد اندازه گیری غیر سیستمی برای فواصل در فضای بیرونی است. معمولاً در کتاب‌ها و کتاب‌های درسی مشهور نجوم استفاده می‌شود. با این وجود، در اخترفیزیک حرفه ای، از این رقم بسیار نادر استفاده می شود و اغلب برای تعیین فاصله تا اجرام مجاور در فضا استفاده می شود. دلیل این امر ساده است: اگر فاصله اشیاء دوردست در جهان را در سال نوری تعیین کنید، این عدد به قدری بزرگ خواهد بود که استفاده از آن برای محاسبات فیزیکی و ریاضی غیرعملی و ناخوشایند خواهد بود. بنابراین، به جای یک سال نوری، نجوم حرفه ای از چنین واحد اندازه گیری استفاده می کند که هنگام انجام محاسبات پیچیده ریاضی بسیار راحت تر است.

تعریف اصطلاح

ما می توانیم در هر کتاب درسی نجوم تعریف اصطلاح "سال نوری" را پیدا کنیم. سال نوری مسافتی است که یک پرتو نور در یک سال زمینی طی می کند. چنین تعریفی ممکن است یک آماتور را راضی کند، اما یک متخصص کیهان شناسی آن را ناقص می داند. او متوجه خواهد شد که یک سال نوری فقط مسافتی نیست که نور در یک سال طی می کند، بلکه مسافتی است که یک پرتو نور در خلاء در 365.25 روز زمینی بدون تأثیر میدان های مغناطیسی طی می کند.

یک سال نوری برابر با 9.46 تریلیون کیلومتر است. این دقیقاً همان مسافتی است که یک پرتو نور در یک سال طی می کند. اما چگونه اخترشناسان به چنین تعیین دقیقی از مسیر پرتو دست یافتند؟ در ادامه در این مورد صحبت خواهیم کرد.

چگونه سرعت نور تعیین شد

در زمان های قدیم اعتقاد بر این بود که نور فوراً در کیهان پخش می شود. با این حال، در آغاز قرن هفدهم، دانشمندان شروع به شک در این مورد کردند. گالیله اولین کسی بود که بیانیه فوق را زیر سوال برد. این او بود که سعی کرد زمان لازم برای طی کردن یک پرتو نور در مسافت 8 کیلومتر را تعیین کند. اما با توجه به این واقعیت که چنین فاصله ای برای مقداری مانند سرعت نور ناچیز بود، آزمایش با شکست به پایان رسید.

اولین تغییر عمده در این موضوع رصد ستاره شناس معروف دانمارکی اولاف رومر بود. در سال 1676، او متوجه تفاوت در زمان کسوف بسته به نزدیک شدن و فاصله زمین تا آنها در فضای خارج شد. رومر با موفقیت این مشاهدات را با این واقعیت مرتبط کرد که هر چه زمین از آن دورتر می شود، مدت زمان بیشتری طول می کشد تا نور منعکس شده از آنها فاصله تا سیاره ما را طی کند.

رومر دقیقاً ماهیت این واقعیت را درک کرد، اما در محاسبه مقدار قابل اعتماد سرعت نور موفق نشد. محاسبات او نادرست بود، زیرا در قرن هفدهم او نمی توانست اطلاعات دقیقی در مورد فاصله زمین تا سایر سیارات منظومه شمسی داشته باشد. این داده ها کمی بعد مشخص شد.

پیشرفت های بیشتر در تحقیق و تعریف سال های نوری

در سال 1728، اخترشناس انگلیسی، جیمز بردلی، که اثر انحراف را در ستارگان کشف کرد، اولین کسی بود که سرعت تقریبی نور را محاسبه کرد. او ارزش آن را 301 هزار کیلومتر بر ثانیه تعیین کرد. اما این مقدار نامشخص بود. روش های پیچیده تری برای محاسبه سرعت نور بدون توجه به اجسام کیهانی - روی زمین ساخته شد.

مشاهدات سرعت نور در خلاء با استفاده از چرخ دوار و آینه به ترتیب توسط A. Fisot و L. Foucault انجام شد. با کمک آنها، فیزیکدانان موفق شدند به ارزش واقعی این مقدار نزدیک شوند.

سرعت دقیق نور

دانشمندان تنها در قرن گذشته موفق به تعیین سرعت دقیق نور شدند. بر اساس نظریه الکترومغناطیس ماکسول، با کمک فناوری لیزری مدرن و محاسبات با اصلاح ضریب شکست شار پرتو در هوا، دانشمندان توانستند مقدار دقیق سرعت نور را 299 792.458 کیلومتر بر ثانیه محاسبه کنند. ستاره شناسان هنوز از این مقدار استفاده می کنند. علاوه بر این، تعیین ساعت، ماه و سال نور روز از قبل موضوع فناوری بود. از طریق محاسبات ساده، دانشمندان رقمی معادل 9.46 تریلیون کیلومتر را به دست آورده اند - این مدت زمان طول می کشد تا یک پرتو نور در طول مدار زمین بچرخد.

مقالات ما را به اشتراک بگذارید

سال روشن

در طول کاوش در سیاره خود، مردم به اقدامات مختلفی برای اندازه گیری فواصل و بخش ها نیاز داشتند. در ابتدا، اندازه گیری طول نادرست بود، زیرا مردمان مختلف روش های خود را برای اندازه گیری داشتند. فقط در سال 1791، دانشمندان فرانسوی معیاری را معرفی کردند که امروزه هنوز مورد استفاده قرار می گیرد - متر (از یونانی - "اندازه گیری").
اما در آغاز قرن بیستم، مردم توجه خود را به مطالعه فضا معطوف کردند. و این واقعیت که کیهان فواصل باورنکردنی دارد، سیستم متریک موجود برای اندازه گیری چنین فواصل بزرگی نامناسب است. می‌توان فاصله سیاره ما تا ماه یا مریخ را بر حسب کیلومتر اندازه‌گیری کرد، اما اگر فاصله سیاره‌های دیگر یا حتی ستاره‌ها را اندازه‌گیری کنید، این رقم دارای یک عدد باورنکردنی صفر خواهد بود.
و سپس دانشمندان تصمیم گرفتند اصطلاح "سال نوری" را معرفی کنند.

چند سال نوری است؟

فوتون های نور تنها در یک ثانیه طولی معادل 300 هزار کیلومتر را طی می کنند. سال نوری تعداد کیلومترهایی است که نور در 12 ماه طی می کند. در کیلومتر خواهد بود - 9 460 730 472 580.8 کیلومتر ≈ 9.46 1015.
البته استفاده از اصطلاح «سال نوری» راحت‌تر از استفاده از کیلومترهای عظیم است. اما، البته، مقادیر تقریبی وجود دارد:
1 ثانیه نوری ≈ 300 هزار کیلومتر.
1 دقیقه نوری ≈ 18 میلیون کیلومتر.
1 ساعت نوری ≈ 1,080,000,000 کیلومتر.
1 روز نوری ≈ 26,000,000,000 کیلومتر.
1 هفته نوری ≈ 181,000,000,000 کیلومتر.
1 ماه نوری ≈ 790,000,000,000 کیلومتر.

چند تا؟

ما فرض می کنیم که فضاپیما با سومین سرعت کیهانی (حدود 16.8 کیلومتر در ثانیه) پرواز می کند، سپس در 18 هزار سال فضاپیما یک سال نوری پرواز می کند. و کهکشان ما، کهکشان راه شیری، که حدود صد هزار سال نوری قطر دارد، این کشتی تقریباً در 2 میلیارد سال آینده پرواز خواهد کرد!
نزدیکترین ستاره به خورشید پروکسیما قنطورس است. حدود چهار سال نوری با ما فاصله دارد. با محاسبه کیلومتر، این رقم بسیار بزرگ است.
اما اگر فاصله پروکسیما قنطورس را تا نزدیکترین کهکشان، سحابی آندرومدا مقایسه کنیم، ستاره بسیار نزدیک به نظر می رسد، زیرا آندرومدا دو و نیم میلیون سال نوری از کهکشان راه شیری فاصله دارد. این فضاپیما می تواند 35 میلیارد سال دیگر به آنجا پرواز کند.

سال نوری برای چه چیز دیگری مفید است؟

استفاده از سال نوری کمک می کند تا بفهمیم در کجای جهان می توان تمدن های هوشمند را یافت. به این ترتیب دانشمندان تعیین می کنند که ارسال سیگنال های رادیویی در کجا منطقی است و کجا نه.
چگونه کار می کند: سرعت نور برابر با سرعت یک سیگنال رادیویی است و معلوم می شود که ارسال پیام به جایی که در هزاران یا حتی میلیاردها سال می رسد کاملاً بی فایده است. منطقی است که از طریق سیگنال ارسالی به دنبال "همسایگان" بگردیم، که حداقل در طول زندگی یک انسان ادامه خواهد داشت.

چند سال زمینی در سال نوری است؟

اساساً این یک تصور اشتباه است که این اصطلاح زمان را اندازه گیری می کند. یک سال نوری هیچ ربطی به زمان زمین ندارد و به هیچ وجه با آن ارتباطی ندارد. این تنها اندازه ای از مسافتی را که نور در یک سال روی زمین طی می کند را نشان می دهد.