stringtranslate.com

Световой год

Световой год , альтернативно пишется световой год ( ly ), является единицей длины , используемой для выражения астрономических расстояний и равен точно 9 460 730 472 580,8 км , что составляет примерно 5,88 триллиона миль . По определению Международного астрономического союза (МАС), световой год — это расстояние, которое свет проходит в вакууме за один юлианский год (365,25 дней). [2] Поскольку он включает в себя слово « год », этот термин иногда ошибочно интерпретируется как единица времени . [3]

Световой год чаще всего используется для выражения расстояний до звезд и других расстояний в галактическом масштабе, особенно в неспециализированном контексте и научно-популярных публикациях. [3] В профессиональной астрономии чаще всего используется единица измерения — парсек (обозначение: пк, около 3,26 световых лет), которая получена из астрометрии ; это расстояние, на котором одна астрономическая единица (а.е.) образует угол в одну угловую секунду . [2]

Определения

По определению Международного астрономического союза (МАС), световой год является произведением юлианского года [примечание 1] (365,25 дней, в отличие от 365,2425-дневного григорианского года или 365,24219-дневного тропического года , которые оба приблизительны). и скорость света (299 792 458  м/с ). [примечание 2] Оба эти значения включены в Систему астрономических констант МАС (1976) , используемую с 1984 года. [5] Из этого можно вывести следующие преобразования. Признанное МАС сокращение светового года — «ly» [2] , хотя в других стандартах, таких как ISO 80000:2006 (ныне замененный), используется «ly» [6] [7] , а также часто встречаются локализованные сокращения, такие как «al». " на французском, испанском и итальянском языках (от année-lumière, año luz и anno luce соответственно), "Lj" на немецком (от Lichtjahr ) и т. д.

До 1984 года тропический год (не юлианский год) и измеренная (не определённая) скорость света были включены в Систему астрономических констант МАС (1964), использовавшуюся с 1968 по 1983 год. [8] Продукт Саймона Ньюкомба s J1900.0 означает тропический год31 556 925 0,9747 эфемерид секунды и скорость света299 792,5 км/с произвели световой год9,460 530 × 10 15  м (округлено до семи значащих цифр скорости света), обнаруженное в нескольких современных источниках [9] [10] [11] , вероятно, было получено из старого источника, такого как справочник К. У. Аллена по астрофизическим величинам 1973 года. работа [12] , которая была обновлена ​​в 2000 году, включая указанное выше значение IAU (1976) (усеченное до 10 значащих цифр). [13]

Другие высокоточные значения не выводятся из последовательной системы IAU. Значение9,460 536 207 × 10 15  м , найденное в некоторых современных источниках [14] [15] , является произведением среднего григорианского года (365,2425 дней или31 556 952  с ) и определенную скорость света (299 792 458  м/с ). Другая ценность,9,460 528 405 × 10 15  м [16] — произведение среднего тропического года J1900.0 и определенной скорости света.

Сокращения, используемые для световых лет и кратных световым годам:

История

Единица светового года появилась через несколько лет после первого успешного измерения расстояния до звезды, отличной от Солнца, Фридрихом Бесселем в 1838 году. Этой звездой была 61 Лебедя , и он использовал разработанный им гелиометр диаметром 160 миллиметров (6,2 дюйма). Йозеф фон Фраунгофера . Самой крупной единицей выражения расстояний в космосе в то время была астрономическая единица , равная радиусу орбиты Земли в 150 миллионов километров (93 миллиона миль). В этих терминах тригонометрические расчеты, основанные на параллаксе 61 Лебедя, равном 0,314 угловых секунд, показали, что расстояние до звезды составляет 660 000 астрономических единиц (9,9 × 10 13  км; 6,1 × 10 13  миль). Бессель добавил, что свету требуется 10,3 года, чтобы пройти это расстояние. [20] Он понимал, что его читателям понравится мысленная картина приблизительного времени прохождения света, но он воздерживался от использования светового года в качестве единицы измерения. Возможно, он не хотел выражать расстояния 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; оценка его стоимости менялась в 1849 ( Физо ) и 1862 ( Фуко ). Это еще не считалось фундаментальной константой природы, а 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 измерения расстояния, оканчивающегося на «год», сравнив его с часом ходьбы ( Wegstunde ).

В современной немецкой популярной книге по астрономии также отмечается, что световой год — странное название. [22] В 1868 году английский журнал назвал световой год единицей измерения, используемой немцами. [23] Эддингтон назвал световой год неудобной и неуместной единицей, которая иногда выходила из популярного употребления в технические исследования. [24]

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

Использование термина

Расстояния, выраженные в световых годах, включают расстояния между звездами в одной и той же области, например, принадлежащими 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 миллионами световых лет. Расстояния до таких объектов, как квазары и Великая Слоанская стена, достигают миллиардов световых лет.

Связанные подразделения

Расстояния между объектами внутри звездной системы обычно составляют небольшие доли светового года и обычно выражаются в астрономических единицах . Однако меньшие единицы длины аналогичным образом можно образовать путем умножения единиц времени на скорость света. Например, световая секунда , полезная в астрономии, телекоммуникациях и релятивистской физике, равна точно299 792 458 метров или 1 ⁄31 557 600 световых лет. Такие единицы, как световая минута, световой час и световой день, иногда используются внаучно-популярныхпубликациях. Световой месяц, составляющий примерно одну двенадцатую светового года, также иногда используется для приблизительных измерений. [34][35]ПланетарийХайденаопределяет световой месяц более точно как 30 дней светового путешествия. [36]

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

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Один юлианский год составляет ровно 365,25 дней (или31 557 600  с в расчете на день ровно86 400 СИ секунд) [4]
  2. ^ Скорость света точно299 792 458  м/с по определению метра.

Рекомендации

  1. ^ «Вселенная в радиусе 12,5 световых лет — ближайшие звезды». www.atlasoftheuniverse.com . Проверено 2 апреля 2022 г.
  2. ^ abcde Международный астрономический союз, Измерение Вселенной: МАС и астрономические единицы , получено 10 ноября 2013 г.
  3. ^ аб Брюс МакКлюр (31 июля 2018 г.). «Как далеко находится световой год?». ЗемляНебо . Проверено 15 октября 2019 г.
  4. ^ Рекомендации IAU относительно единиц, заархивировано из оригинала 16 февраля 2007 г.
  5. ^ «Избранные астрономические константы, заархивированные 26 июля 2014 г. в Wayback Machine » в Астрономическом альманахе , стр. 6.
  6. ^ ISO 80000-3:2006 Величины и единицы измерения. Пространство и время.
  7. ^ IEEE/ASTM SI 10-2010, Американский национальный стандарт метрической практики.
  8. ^ П. Кеннет Зайдельманн, изд. (1992), Пояснительное приложение к астрономическому альманаху, Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги, стр. 656, ISBN 978-0-935702-68-2
  9. ^ Основные константы, Сьерра-Колледж
  10. ^ Марк Соваж, Таблица астрономических констант, заархивировано из оригинала 11 декабря 2008 г.
  11. ^ Роберт А. Бреуниг, Основные константы
  12. ^ CW Аллен (1973), Астрофизические величины (третье изд.), Лондон: Атлон, стр. 16, ISBN 978-0-485-11150-7
  13. ^ Артур Н. Кокс, изд. (2000), Астрофизические величины Аллена (четвертое изд.), Нью-Йорк: Springer-Valeg, 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. ^ Томас Сиртес (1997), Прикладной размерный анализ и моделирование, Нью-Йорк: McGraw-Hill, стр. 60, ISBN 978-0-07-062811-3
  17. ^ Коминс, Нил Ф. (2013), Открытие существенной Вселенной (пятое изд.), WH Freeman, стр. 365, ИСБН 978-1-4292-5519-6
  18. ^ Хассани, Садри (2010), От атомов к галактикам, 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.Утверждение Бесселя о том, что свету требуется 10,3 года, чтобы преодолеть расстояние.
  21. ^ Уле, Отто (1851). «Был в ден Штернен лесен». Немецкий музей: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben . 1 : 721–738.
  22. ^ Дистервег, Адольф Вильгельм (1855). Популярные Himmelskunde u. астрономическая география. п. 250.
  23. ^ Студент и интеллектуальный наблюдатель науки, литературы и искусства. Том. 1. Лондон: Грумбридж и сыновья. 1868. с. 240.
  24. ^ «Движение звезд и строение Вселенной» . Проверено 1 ноября 2014 г.
  25. ^ «Глава 1, Таблица 1-1», Конвенции IERS (2003 г.)
  26. ^ ГДЕ ПУТЕШЕСТВЕННИКИ? , получено 14 октября 2014 г.
  27. ^ Космический корабль НАСА отправляется в историческое путешествие в межзвездное пространство , получено 14 октября 2014 г.
  28. ^ НАСА , Шкалы космических расстояний - Ближайшая звезда
  29. ^ "Проксима Центавра (Глизе 551)", Энциклопедия астробиологии, астрономии и космических полетов
  30. ^ "Планеты Тау Кита, ближайшие к одной звезде, похожей на Солнце" . Новости BBC . 19 декабря 2012 года . Проверено 1 ноября 2014 г.
  31. ^ Туоми, Микко; Джонс, Хью Р.А.; Дженкинс, Джеймс С.; Тинни, Крис Г.; 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.; Солтер, Грэм С.; Пинфилд, Дэвид (март 2013 г.). «Сигналы, включенные в шум лучевых скоростей: периодические изменения скоростей τ Кита» (PDF) . Астрономия и астрофизика . 551 : А79. arXiv : 1212.4277 . Бибкод : 2013A&A...551A..79T. дои : 10.1051/0004-6361/201220509. S2CID  2390534.
  32. ^ Эйзенхауэр, Ф.; Шдель, Р.; Гензель, Р.; Отт, Т.; Теча, М.; Абутер, Р.; Эккарт, А.; Александр, Т. (2003), «Геометрическое определение расстояния до галактического центра», The Astrophysical Journal , 597 (2): L121, arXiv : astro-ph/0306220 , Bibcode : 2003ApJ...597L.121E, doi : 10.1086/380188, S2CID  16425333
  33. ^ Макнамара, DH ; Мэдсен, Дж.Б.; Барнс, Дж.; Эриксен, Б.Ф. (2000), «Расстояние до галактического центра», Публикации Тихоокеанского астрономического общества , 112 (768): 202, Бибкод : 2000PASP..112..202M, doi : 10.1086/316512
  34. ^ Фудзисава, К.; Иноуэ, М.; Кобаяши, Х.; Мурата, Ю.; Вадзима, К.; Камено, С.; Эдвардс, П.Г.; Хирабаяши, Х.; Моримото, М. (2000), «Большой угол отклонения струи светового месяца в Центавре A», Публикации Астрономического общества Японии , 52 (6): 1021–26, Бибкод : 2000PASJ...52.1021F, doi : 10.1093/pasj/52.6.1021 , заархивировано из оригинала 2 сентября 2009 г.
  35. ^ Джунор, В.; Биретта, Дж. А. (1994), «Внутренний световой месяц самолета M87», в Zensus, Дж. Антон; Келлерманн; Кеннет И. (ред.), Компактные внегалактические радиоисточники, Материалы семинара NRAO, проходившего в Сокорро, Нью-Мексико, 11–12 февраля 1994 г. , Грин-Бэнк, Западная Вирджиния: Национальная радиоастрономическая обсерватория (NRAO), стр. 97, Бибкод : 1994cers.conf...97J
  36. ↑ Время и расстояние путешествия света, данные планетария Хайдена, доступ в октябре 2010 г.
  37. ^ Дэвид Мермин (2009). Пришло время: понимание теории относительности Эйнштейна. Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. п. 22. ISBN 978-0-691-14127-5.

Внешние ссылки

Послушайте эту статью ( 2 минуты )
Разговорная иконка Википедии
Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 27 июня 2005 г. и не отражает последующие изменения. ( 27 июня 2005 г. )
( Аудио помощь  · Больше устных статей )