من المؤكد أنني سمعت في بعض أفلام الخيال العلمي عبارة "عشرون لتاتوين". سنة ضوئية"، طرح العديد من الأسئلة المشروعة. سأذكر بعضها:

أليست السنة وقتا؟

ما هي اذا سنة ضوئية?

كم كيلومترا هو؟

كم من الوقت سوف يستغرق للتغلب عليها سنة ضوئية سفينة فضائيةمع أرض?

قررت أن أخصص مقال اليوم لشرح معنى وحدة القياس هذه ومقارنتها بالكيلومترات المعتادة لدينا وإظهار المقياس الذي تعمل به كون.

المتسابق الظاهري.

دعونا نتخيل شخصا، في انتهاك لجميع القواعد، يندفع على طول الطريق السريع بسرعة 250 كم / ساعة. في غضون ساعتين سوف تقطع 500 كيلومتر، وفي أربع - ما يصل إلى 1000 كيلومتر. ما لم تتعطل بالطبع في هذه العملية...

يبدو أن هذه هي السرعة! ولكن من أجل الإبحار حول العالم بأكمله (≈ 40.000 كيلومتر)، سيحتاج متسابقنا إلى وقت أطول بمقدار 40 مرة. وهذا بالفعل 4 × 40 = 160 ساعة. أو ما يقرب من أسبوع كامل من القيادة المتواصلة!

لكن في النهاية لن نقول إنه قطع مسافة 40 مليون متر. لأن الكسل أجبرنا دائمًا على اختراع واستخدام وحدات قياس بديلة أقصر.

حد.

من دورة الفيزياء المدرسية، يجب على الجميع أن يعرفوا أن أسرع متسابق في كون- ضوء. في ثانية واحدة، يقطع شعاعه مسافة 300 ألف كيلومتر تقريبًا، وبالتالي سيدور حول الكرة الأرضية في 0.134 ثانية. هذا أسرع بـ 4,298,507 مرة من متسابقنا الافتراضي!

من أرضقبل قمريصل الضوء في المتوسط ​​إلى 1.25 ثانية، حتى شمسسوف يصل شعاعها في ما يزيد قليلاً عن 8 دقائق.

هائل، أليس كذلك؟ لكن وجود سرعات أكبر من سرعة الضوء لم يثبت بعد. لهذا العالم العلميقررت أنه سيكون من المنطقي قياس المقاييس الكونية في الوحدات التي فترات معينةالزمن الذي تنتقل فيه موجة الراديو (وهو ما يمثله الضوء على وجه الخصوص).

المسافات.

هكذا، سنة ضوئية- لا شيء أكثر من المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في سنة واحدة. على المقاييس بين النجوم، فإن استخدام وحدات مسافة أصغر من هذه ليس له معنى كبير. ومع ذلك فهم هناك. فيما يلي قيمها التقريبية:

1 ثانية ضوئية ≈ 300000 كم؛

1 دقيقة خفيفة≈ 18.000.000 كم؛

1 ساعة ضوئية ≈ 1,080,000,000 كم؛

يوم ضوئي واحد ≈ 26.000.000.000 كم؛

1 أسبوع ضوئي ≈ 181.000.000.000 كم؛

1 شهر ضوئي ≈ 790.000.000.000 كم.

والآن، لكي تفهم من أين تأتي الأرقام، فلنحسب ما يساويه الواحد سنة ضوئية.

هناك 365 يومًا في السنة، و24 ساعة في اليوم، و60 دقيقة في الساعة، و60 ثانية في الدقيقة. وبالتالي فإن السنة تتكون من 365 × 24 × 60 × 60 = 31.536.000 ثانية. في ثانية واحدة يقطع الضوء مسافة 300 ألف كيلومتر. لذلك، في غضون عام، سيغطي شعاعها مسافة 31.536.000 × 300.000 = 9.460.800.000.000 كيلومتر.

يقرأ هذا الرقم هكذا: تسعة تريليون وأربعمائة وستون مليار وثمانمائة مليونكيلومترات.

وبطبيعة الحال، المعنى الدقيق سنة ضوئيةيختلف قليلاً عما حسبناه. ولكن عند وصف المسافات إلى النجوم في المقالات العلمية الشائعة، فإن أعلى دقة من حيث المبدأ ليست ضرورية، ولن يلعب مائة أو مليوني كيلومتر دورًا خاصًا هنا.

والآن دعونا نواصل تجاربنا الفكرية...

حجم.

لنفترض أن الحديث سفينة فضائيةأوراق النظام الشمسيمن الثالث سرعة الهروب(≈ 16.7 كم/ثانية). أولاً سنة ضوئيةسوف يتغلب عليها في 18000 سنة!

4,36 سنة ضوئيةإلى أقرب نظام نجمي لنا ( ألفا قنطورس(انظر الصورة في البداية) وسوف يتم التغلب عليها في حوالي 78 ألف سنة!

ملكنا galaxy درب التبانة ، ويبلغ قطرها حوالي 100000 سنة ضوئية، سوف يعبر خلال مليار و 780 مليون سنة.

محول الطول والمسافة محول الكتلة محول حجم المواد الغذائية السائبة محول المساحة محول الحجم والوحدات في وصفات الطهيمحول درجة الحرارة، الضغط، الإجهاد، محول معامل الشباب، محول الطاقة والعمل، محول الطاقة، محول القوة، محول الوقت، محول السرعة الخطية، الزاوية المسطحة، الكفاءة الحرارية وكفاءة استهلاك الوقود، محول الأرقام إلى أنظمة مختلفةالرموز تحويل وحدات قياس كمية المعلومات أسعار العملات الملابس النسائية ومقاسات الأحذية الملابس الرجالية ومقاسات الأحذية السرعة الزاوية وتحويل تردد الدوران محول التسارع محول التسارع الزاوي محول الكثافة محول الحجم المحدد محول لحظة القصور الذاتي محول لحظة القوة محول عزم الدوران المحول حرارة نوعيةالاحتراق (بالكتلة) محول كثافة الطاقة والحرارة النوعية لاحتراق الوقود (بالحجم) محول فرق درجات الحرارة محول معامل التمدد الحراري محول المقاومة الحرارية محول التوصيل الحراري النوعي محول السعة الحرارية محددةالتعرض للطاقة والإشعاع الحراري محول الطاقة محول كثافة التدفق الحراري محول معامل نقل الحرارة محول معدل التدفق الحجمي محول معدل التدفق الشامل محول معدل التدفق المولي محول كثافة التدفق الشامل محول التركيز المولي تركيز الكتلة في المحلول محول اللزوجة الديناميكي (المطلق) محول اللزوجة الحركية المحول التوتر السطحيمحول نفاذية البخار نفاذية البخار ومحول معدل نقل البخار محول مستوى الصوت محول حساسية الميكروفون محول مستوى ضغط الصوت (SPL) محول مستوى ضغط الصوت مع ضغط مرجعي قابل للتحديد محول السطوع محول شدة الإضاءة محول الإضاءة محول دقة رسومات الكمبيوتر محول التردد والطول الموجي الطاقة الضوئية بالديوبتر و البعد البؤريمحول الطاقة الضوئية بالديوبتر وتكبير العدسة (×). الشحنة الكهربائيةمحول كثافة الشحنة الخطية كثافة السطحمحول حجم الشحن وكثافة الشحن التيار الكهربائيمحول كثافة التيار الخطي محول كثافة التيار السطحي محول الجهد الحقل الكهربائيمحول الجهد الكهروستاتيكي محول المقاومة الكهربائية محول المقاومة الكهربائية محول الموصلية الكهربائية محول الموصلية الكهربائية السعة الكهربائية محول الحث محول عيار أمريكيالأسلاك المستويات في dBm (dBm أو dBmW)، dBV (dBV)، واط والوحدات الأخرى محول القوة المغناطيسية محول قوة المجال المغناطيسي محول التدفق المغناطيسي محول الحث المغناطيسي الإشعاع. محول معدل الجرعة الممتصة إشعاعات أيونيةالنشاط الإشعاعي. محول الاضمحلال الإشعاعي Radiation. محول جرعة التعرض للإشعاع. محول الجرعة الممتصة محول البادئة العشرية نقل البيانات وحدات الطباعة ومعالجة الصور محول وحدات حجم الأخشاب محول الحساب الكتلة الموليةالجدول الدوري العناصر الكيميائيةدي آي مندليف

1 كيلومتر [كم] = 1.0570008340247E-13 سنة ضوئية [سانت. ز.]

القيمة البدائية

القيمة المحولة

متر فاحص البيتاميتر تيرامتر جيجامتر ميجامتر كيلومتر هكتومتر ديسيمتر سنتيمتر ملليمتر ميكرومتر ميكرومتر نانومتر بيكومتر فيمتومتر مقياس الضغط الجوي ميغا فرسخ فلكي كيلوبارسيك فرسخ فلكي سنة ضوئية دوري الوحدة الفلكية الدوري البحري (البريطاني) الدوري البحري (الدولي) الدوري (قانوني) ميل ميل بحري (بريطاني) ميل بحري (دولي) ) ميل (قانوني) ميل (الولايات المتحدة الأمريكية، الجيوديسي) ميل (روماني) 1000 ياردة فورلونج فورلونج (الولايات المتحدة الأمريكية، الجيوديسي) سلسلة سلسلة (الولايات المتحدة الأمريكية، الجيوديسي) حبل (حبل إنجليزي) جنس (الولايات المتحدة الأمريكية، الجيوديسي) عمود الفلفل (الإنجليزية) ) فهم، فهم فهم (الولايات المتحدة، الجيوديسي) ذراع ياردة القدم القدم (الولايات المتحدة، الجيوديسي) وصلة الارتباط (الولايات المتحدة، الجيوديسي) ذراع (المملكة المتحدة) طول اليد ظفر الإصبع بوصة (الولايات المتحدة، الجيوديسي) حبوب الشعير (المهندس الشعير) جزء من الألف من أ ميكروبوصة أنجستروم وحدة ذرية للطول وحدة x فيرمي أربان لحام نقطة مطبعية ذراع تويب (سويدي) قامة (سويدي) عيار سنتينش كين أرشين أكتوس (روماني قديم) فارا دي تاري فارا كونوكويرا فارا كاستيلانا ذراع (يوناني) قصب طويل قصب طويل كوع النخيل " إصبع" طول بلانك نصف قطر الإلكترون الكلاسيكي نصف قطر بور نصف القطر الاستوائي للأرض نصف القطر القطبي للأرض المسافة من الأرض إلى الشمس نصف قطر الشمس ضوء نانو ثانية ضوء ميكروثانية ضوء ميلي ثانية ضوء ثاني ساعة ضوئية يوم ضوء أسبوع مليار سنة ضوئية المسافة من كابلات الأرض إلى القمر (دولية) طول الكابل (بريطاني) طول الكابل (الولايات المتحدة الأمريكية) ميل بحري (الولايات المتحدة الأمريكية) وحدة رف دقيقة خفيفة خطوة أفقية خط بكسل شيشرون بوصة (روسية) بوصة سبان القدم قامة مائلة قامة فيرست الحدود فيرست

تحويل القدمين والبوصات إلى أمتار والعكس

قدم بوصة

م

المزيد عن الطول والمسافة

معلومات عامة

الطول هو أكبر قياس للجسم. في الفضاء ثلاثي الأبعاد، عادة ما يتم قياس الطول أفقيا.

المسافة هي الكمية التي تحدد مدى بعد جسمين عن بعضهما البعض.

قياس المسافة والطول

وحدات المسافة والطول

في نظام SI، يتم قياس الطول بالأمتار. الوحدات المشتقة مثل الكيلومتر (1000 متر) والسنتيمتر (1/100 متر) تُستخدم أيضًا بشكل شائع في النظام المتري. البلدان التي لا تستخدم النظام المتري، مثل الولايات المتحدة والمملكة المتحدة، تستخدم وحدات مثل البوصة والقدم والأميال.

المسافة في الفيزياء والأحياء

في علم الأحياء والفيزياء، غالبًا ما تُقاس الأطوال بأقل من ملليمتر واحد. ولهذا الغرض، تم اعتماد قيمة خاصة، وهي الميكرومتر. الميكرومتر الواحد يساوي 1×10⁻⁶ متر. في علم الأحياء، يتم قياس حجم الكائنات الحية الدقيقة والخلايا بالميكرومتر، وفي الفيزياء، يتم قياس طول الأشعة تحت الحمراء الاشعاع الكهرومغناطيسي. يسمى الميكرومتر أيضًا بالميكرون، ويُشار إليه أحيانًا، خاصة في الأدب الإنجليزي، بالحرف اليوناني μ. تُستخدم أيضًا مشتقات أخرى للعداد على نطاق واسع: النانومتر (1 × 10⁻⁹ متر)، البيكومترات (1 × 10⁻¹² متر)، الفيمتومترات (1 × 10⁻¹⁵ متر ومقاييس الأتومتر (1 × 10⁻¹⁸ متر).

مسافة الملاحة

يستخدم الشحن الأميال البحرية. والميل البحري الواحد يساوي 1852 متراً. تم قياسه في الأصل كقوس مدته دقيقة واحدة على طول خط الطول، أي 1/(60x180) من خط الطول. وهذا جعل حسابات خطوط العرض أسهل، حيث أن 60 ميلًا بحريًا كانت تساوي درجة واحدة من خطوط العرض. عندما يتم قياس المسافة بالأميال البحرية، غالبًا ما يتم قياس السرعة بالعقدة. واحد عقدةتعادل سرعة ميل بحري واحد في الساعة.

المسافة في علم الفلك

وفي علم الفلك يتم قياس المسافات الكبيرة، لذلك يتم اعتماد كميات خاصة لتسهيل العمليات الحسابية.

وحدة فلكية(au,au) يساوي 149,597,870,700 متر. قيمة الوحدة الفلكية الواحدة هي قيمة ثابتة، أي قيمة ثابتة. من المقبول عمومًا أن الأرض تقع على مسافة وحدة فلكية واحدة من الشمس.

سنة ضوئيةيساوي 10,000,000,000,000 أو 10¹³ كيلومتر. هذه هي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال سنة جوليانية واحدة. تُستخدم هذه الكمية في الأدبيات العلمية الشعبية أكثر من الفيزياء وعلم الفلك.

بارسيكيساوي تقريباً 30,856,775,814,671,900 متر أو حوالي 3.09 × 10¹³ كيلومتر. الفرسخ الفلكي هو المسافة من الشمس إلى جسم فلكي آخر، مثل كوكب أو نجم أو قمر أو كويكب، بزاوية ثانية قوسية واحدة. الثانية القوسية هي 1/3600 من الدرجة، أو ما يقرب من 4.8481368 ميكروراد بالراديان. يمكن حساب الفرس الفلكي باستخدام اختلاف المنظر - وهو تأثير التغيرات المرئية في موضع الجسم، اعتمادًا على نقطة المراقبة. عند إجراء القياسات، ضع الجزء E1A2 (في الرسم التوضيحي) من الأرض (النقطة E1) إلى نجم أو أي جسم فلكي آخر (النقطة A2). وبعد ستة أشهر، عندما تكون الشمس على الجانب الآخر من الأرض، يتم وضع الجزء الجديد E2A1 من الموقع الجديد للأرض (النقطة E2) إلى الموقع الجديد في الفضاء لنفس الجسم الفلكي (النقطة A1). وفي هذه الحالة ستكون الشمس عند تقاطع هذين المقطعين عند النقطة S. وطول كل من المقطعين E1S وE2S يساوي وحدة فلكية واحدة. إذا رسمنا مقطعًا عبر النقطة S، المتعامدة مع E1E2، فسوف يمر عبر نقطة تقاطع القطع E1A2 وE2A1، I. المسافة من الشمس إلى النقطة I هي القطعة SI، وهي تساوي فرسخًا فلكيًا واحدًا، عندما تكون الزاوية بين المقطعين A1I وA2I ثانيتان قوسيتان.

على الصورة:

• A1، A2: موضع النجم الظاهر
• E1، E2: موقع الأرض
• ص: موضع الشمس
• أنا: نقطة التقاطع
• IS = 1 بارسيك
• ∠P أو ∠XIA2: زاوية اختلاف المنظر
• ∠P = 1 ثانية قوسية

وحدات أخرى

الدوري- وحدة طول قديمة كانت تستخدم سابقًا في العديد من البلدان. ولا يزال يستخدم في بعض الأماكن، مثل شبه جزيرة يوكاتان والمناطق الريفية في المكسيك. هذه هي المسافة التي يقطعها الشخص في الساعة. الدوري البحري - ثلاثة أميال بحرية، أي حوالي 5.6 كيلومتر. "ليو" هي وحدة تساوي الدوري تقريبًا. في اللغة الإنجليزيةكل من الدوريات والبطولات تسمى نفس الدوري. في الأدب، يتم العثور على الدوري أحيانًا في عناوين الكتب، مثل "20000 فرسخ تحت البحر" - الرواية الشهيرة لجول فيرن.

مِرفَق- قيمة قديمة تساوي المسافة من طرف الإصبع الأوسط إلى المرفق. تم استخدام هذه القيمة على نطاق واسع في العالم القديم، في العصور الوسطى وحتى العصر الحديث.

حديقة منزلاستخدم في النظام الإمبراطوري البريطاني ويساوي ثلاثة أقدام أو 0.9144 متر. وفي بعض البلدان، مثل كندا، حيث يتم اعتماد النظام المتري، يتم استخدام الساحات لقياس القماش وطول حمامات السباحة والملاعب والملاعب الرياضية، مثل ملاعب الجولف وكرة القدم.

تعريف المتر

لقد تغير تعريف العداد عدة مرات. تم تعريف المتر في الأصل على أنه 1/10,000,000 من المسافة من القطب الشماليإلى خط الاستواء. في وقت لاحق، كان المتر يساوي طول معيار البلاتين إيريديوم. تمت مساواة المتر لاحقًا بالطول الموجي للخط البرتقالي للطيف الكهرومغناطيسي لذرة الكريبتون ⁸⁶Kr في الفراغ، مضروبًا في 1,650,763.73. اليوم، يتم تعريف المتر على أنه المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ في 1/299,792,458 من الثانية.

الحسابات

في الهندسة، المسافة بين نقطتين، A وB، مع الإحداثيات A(x₁, y₁) وB(x₂, y₂) يتم حسابها بواسطة الصيغة:

وفي غضون دقائق قليلة سوف تتلقى إجابة.

حسابات تحويل الوحدات في المحول " محول الطول والمسافة" يتم تنفيذها باستخدام وظائف Unitconversion.org.

لكي تفهم معنى مفهوم “السنة الضوئية”، عليك أولاً أن تتذكر مقرر الفيزياء المدرسي، وخاصة القسم الذي يتعلق بسرعة الضوء. لذا فإن سرعة الضوء في الفراغ، حيث لا تتأثر بعوامل مختلفة مثل الجاذبية و المجالات المغناطيسيةوالجسيمات العالقة، والانكسار في وسط شفاف، وما إلى ذلك، هو 299,792.5 كيلومترًا في الثانية. عليك أن تفهم أنه في هذه الحالة، نعني بالضوء المدرك رؤية الإنسان.

وحدات المسافة الأقل شهرة هي الشهر الضوئي والأسبوع واليوم والساعة والدقيقة والثانية.

لفترة طويلة، كان الضوء يعتبر كمية لا نهائية، وكان أول شخص قام بحساب السرعة التقريبية لأشعة الضوء في الفراغ هو عالم الفلك أولاف رومر في منتصف القرن السابع عشر. بالطبع، كانت بياناته تقريبية للغاية، لكن حقيقة تحديد قيمة السرعة النهائية مهمة. وفي عام 1970، تم تحديد سرعة الضوء بحدود متر واحد في الثانية. ولم يتم بعد التوصل إلى نتائج أكثر دقة، حيث ظهرت مشاكل مع خطأ معيار العداد.

السنة الضوئية والمسافات الأخرى

وبما أن المسافات هائلة، فإن قياسها بالوحدات التقليدية سيكون غير منطقي وغير مريح. وبناء على هذه الاعتبارات، تم تقديم سنة خاصة - السنة الضوئية، أي المسافة التي يقطعها الضوء في ما يسمى بالسنة اليوليانية (تساوي 365.25 يوما). وبالنظر إلى أن كل يوم يحتوي على 86400 ثانية، فيمكن حساب أنه خلال عام يقطع شعاع الضوء مسافة تزيد قليلاً عن 9.4 كيلومتر. تبدو هذه القيمة هائلة، لكن على سبيل المثال المسافة إلى أقرب نجم إلى الأرض، بروكسيما سنتوري، هي 4.2 سنة، وقطر مجرة ​​درب التبانة يتجاوز 100 ألف سنة ضوئية، أي الملاحظات البصرية التي يمكن إجراؤها الآن تعكس صورة كانت موجودة منذ مئات الآلاف من السنين.

ويقطع شعاع الضوء المسافة من الأرض إلى القمر في حوالي ثانية واحدة، لكن ضوء الشمس يستغرق أكثر من ثماني دقائق للوصول إلى كوكبنا.

في الفيزياء الفلكية المهنية، نادرا ما يستخدم مفهوم السنة الضوئية. يستخدم العلماء في المقام الأول وحدات مثل الفرسخ الفلكي والوحدة الفلكية. الفرسخ الفلكي هو المسافة إلى النقطة الوهمية التي يُرى منها نصف قطر مدار الأرض بزاوية ثانية قوسية واحدة (1/3600 درجة). ويسمى متوسط ​​نصف قطر المدار، أي المسافة من الأرض إلى الشمس، بالوحدة الفلكية. والفرسخ الفلكي يساوي حوالي ثلاث سنوات ضوئية أو 30.8 تريليون كيلومتر. والوحدة الفلكية تساوي تقريباً 149.6 مليون كيلومتر.

ويستخدم علماء الفلك في حساباتهم وحدات قياس خاصة ليست واضحة دائمًا الناس العاديين. وهذا أمر مفهوم، لأنه لو تم قياس المسافات الكونية بالكيلومترات، فإن عدد الأصفار سوف يبهر الأبصار. لذلك، لقياس المسافات الكونية، من المعتاد استخدام قيم أكبر بكثير: وحدة فلكية، سنة ضوئية وفرسخ فلكي.

غالبًا ما يستخدم للإشارة إلى المسافات داخل منطقتنا الأصلية النظام الشمسي. وإذا أمكننا أيضًا التعبير عنها بالكيلومترات (384000 كم)، فإن بلوتو هو الأقرب طريقة قريبةحوالي 4250 مليون كيلومتر، وسيكون من الصعب فهم ذلك. بالنسبة لمثل هذه المسافات، فقد حان الوقت لاستخدام الوحدة الفلكية (AU)، التي تساوي متوسط ​​المسافة من سطح الأرضللشمس. وبعبارة أخرى، 1 أ.و. يتوافق مع طول المحور شبه الرئيسي لمدار أرضنا (150 مليون كيلومتر). الآن، إذا كتبنا أن أقصر مسافة إلى بلوتو هي 28 وحدة فلكية، والأقصر لمسافات طويلةقد يكون 50 وحدة فلكية، وهذا أسهل بكثير للتخيل.

والأكبر التالي هو سنة ضوئية. على الرغم من وجود كلمة "السنة" هناك، إلا أنه لا ينبغي للمرء أن يعتقد أننا نتحدث عن الوقت. السنة الضوئية الواحدة تساوي 63.240 وحدة فلكية. هذا هو المسار الذي يسلكه شعاع الضوء خلال سنة واحدة. لقد حسب علماء الفلك أنه من أبعد أركان الكون، يستغرق شعاع الضوء أكثر من 10 مليارات سنة للوصول إلينا. لكي نتخيل هذه المسافة الهائلة، دعونا نكتبها بالكيلومترات: 9500000000000000000000. خمسة وتسعون مليار تريليون كيلومتر عادي.

بدأ العلماء في تخمين أن الضوء لا ينتقل على الفور، بل بسرعة معينة، وذلك بدءًا من عام 1676. في هذا الوقت لاحظ عالم فلك دنماركي يدعى أولي رومر أن كسوفات أحد أقمار المشتري بدأت تتأخر، وكان هذا يحدث بالضبط عندما كانت الأرض تتجه في مدارها إلى الجانب الآخر من الشمس، الجانب المقابل. من حيث كان كوكب المشتري. مرت بعض الوقت، بدأت الأرض في التحرك، وبدأ الكسوف مرة أخرى في الاقتراب من الجدول الزمني السابق.

وبذلك تم ملاحظة فارق التوقيت بحوالي 17 دقيقة. ومن هذه الملاحظة استنتج أن الضوء يستغرق 17 دقيقة ليقطع مسافة بطول مدار الأرض. وبما أنه ثبت أن قطر المدار يبلغ حوالي 186 مليون ميل (الآن هذا الثابت هو 939.120.000 كيلومتر)، فقد تبين أن شعاع الضوء يتحرك بسرعة حوالي 186 ألف ميل في الثانية.

في عصرنا هذا، وبفضل البروفيسور ألبرت ميكلسون، الذي شرع في تحديد السنة الضوئية بأكبر قدر ممكن من الدقة، باستخدام طريقة مختلفة، تم الحصول على النتيجة النهائية: 186,284 ميلاً في ثانية واحدة (حوالي 300 كم/ثانية). والآن، إذا حسبنا عدد الثواني في السنة وضربنا هذا العدد، نجد أن طول السنة الضوئية هو 5,880,000,000,000 ميل، أي ما يعادل 9,460,730,472,580.8 كيلومترًا.

ولأغراض عملية، غالبًا ما يستخدم علماء الفلك وحدة مسافة تسمى الفرسخ الفلكي. إنه يساوي إزاحة النجم على خلفية الآخرين الأجرام السماويةبمقدار 1 بوصة عندما يتم إزاحة المراقب بمقدار نصف قطر واحد

من الصعب جدًا حساب المساحات الخارجية الشاسعة بالكيلومترات أو الأميال. ويفكر العلماء في إيجاد وحدات أخرى لقياس المسافات الكبيرة. غالبًا ما يسمع عشاق أفلام وكتب الخيال العلمي سنة ضوئية. لكن لا يستطيع الجميع شرح معنى هذه الكلمات. البعض لا يرى اختلافه عن الأرض العادية.

هذه القيمةوحدة شعبية لقياس المسافة الكونية. عند تحديده استخدم:

• سرعة الضوء,
• عدد الثواني يساوي 365 يوما.

الشرط المهم لمثل هذا الحساب هو عدم وجود تأثير لأي مجالات جاذبية على الضوء. فراغ يلبي هذا المطلب. وفيه تظل سرعة انتشار أي أشعة كهرومغناطيسية ثابتة.

في القرن السابع عشر، حاول العلماء تحديد ذلك سرعة الضوء. في السابق، افترض علماء الفلك أن الأشعة تنتقل عبر الفضاء على الفور. شكك جاليليو جاليلي في هذا. وكان هدفه حساب الزمن الذي يستغرقه شعاع الضوء ليقطع مسافة معينة، أي ما يعادل ثمانية كيلومترات. لكن تجاربه باءت بالفشل. كما أن بحث العالم الدنماركي O. Roemer لم ينجح أيضًا. ولاحظ اختلافاً مؤقتاً في خسوفات أقمار الكواكب الأخرى حسب موقع الأرض. وعندما يكون الجسم بعيدًا عن جسم فضائي آخر، تستغرق أشعة الضوء وقتًا أطول للوصول إلى سطح الأرض. ولم يتمكن من حساب سرعتهم.

كان الإنجليزي جيمس برادلي أول من قام بحساب سرعة الضوء تقريبًا في القرن الثامن عشر. وقد حدد هذا الفلكي قيمتها بـ 301000 كم/ثانية. في القرن الماضي، وباستخدام نظرية ماكسويل للكهرومغناطيسية، تمكن العلماء من حساب سرعة الشعاع بدقة. تم إجراء الدراسات باستخدام أحدث تقنيات الليزر مع مراعاة معاملات الانكسار الخاصة بها. وتبين أن سرعة الضوء المحسوبة تبلغ 299.792 كيلومترًا (458 مترًا في الثانية). وقد ساعد ذلك في تحديد وحدة قياس مناسبة للفضاء الخارجي.

ما هو 1 سنة ضوئية بالكيلومترات؟

بالنسبة للحساب، أخذنا 365 يوما كأساس.. إذا قمت بحساب القيمة اليومية بالثواني، تحصل على 86400 ثانية. وفي جميع الأيام المشار إليها سيكون عددهم 31.557.600.

لقد حسبنا المسافة التي يقطعها شعاع الضوء في الثانية. وبضرب هذه القيمة في 31,557,600، نحصل على ما يزيد قليلاً عن 9.4 تريليون. هذه سنة ضوئية تقاس بالكيلومترات. هذه هي المسافة التي يقطعها شعاع الضوء خلال 365 يومًا في الفراغ. وسوف يسافر في هذا المسار، ويطير حول مدار الأرض دون تأثير مجالات الجاذبية.

أمثلة على بعض المسافات المحسوبة بهذه الطريقة

• يقطع شعاع الضوء المسافة من الأرض إلى القمر في دقيقة واحدة و3 ثوانٍ؛
• وفي غضون 100 ألف سنة من هذا القبيل، يمكن تحديد قطر قرصنا المجري؛
• المسافة في ساعات الضوء من الشمس إلى بلوتو هي 5.25 ساعة؛
• سيصل شعاع من الأرض إلى مجرة ​​المرأة المسلسلة في 2.500.000 سنة ضوئية، والنجم بروكسيما سنتوري في 4 فقط؛
• ضوء الشمسيصل إلى كوكبنا في 8.20 دقيقة؛
• يقع مركز مجرتنا على مسافة 26 ألف سنة ضوئية من الشمس؛
• يقع عنقود العذراء على مسافة 58.000 ألف سنة مماثلة من كوكبنا؛
• عشرات الملايين من هذه السنوات تقيس عناقيد المجرات حسب القطر؛
• أقصى مسافة تم قياسها من الأرض إلى حافة الكون المرئي كانت 45 مليار سنة ضوئية.

لماذا هو مهم جدا؟

وقد مكنت سرعة الضوء المحسوبة علماء الفلك من تحديدها المسافة بين الكواكب والنجوم والمجرات. وأصبح من الواضح أن الضوء المنبعث من النجم لا يصل إلى الأرض بسرعة البرق. مراقبة الأجسام الفضائية في السماء، نرى الماضي. إن انفجار كوكب بعيد حدث منذ مئات السنين لن يسجله إلا العلماء اليوم.

داخل كوننا، يعد استخدام الحسابات في وحدة القياس هذه أمرًا مريحًا. الأقل استخدامًا هي الساعات أو الأسابيع أو الأشهر. عند تحديد المسافة إلى الأجسام الفضائية البعيدة، ستكون القيمة الناتجة هائلة. ويصبح استخدام مثل هذه القيم في الحسابات الرياضية أمرًا صعبًا وغير عملي. لقد أخذ العلماء هذا في الاعتبار، وبالنسبة للحسابات الفلكية للمسافات الكبيرة، يستخدمون وحدة قياس أخرى - البارسيك. بالنسبة للحسابات الرياضية المعقدة فهو أكثر قبولا. السنة الضوئية تساوي ثلث فرسخ فلكي.

نسبة السنوات الضوئية إلى سنوات الأرض

في حياتنا غالبًا ما نقيس المسافة:للعمل، أقرب متجر، مدينة أخرى. نقارن الكميات المختلفة مع بعضها البعض. وهذا يساعد على تقدير الفرق. تبدو مفاهيم السنوات الضوئية وسنوات الأرض متشابهة، إن لم تكن هي نفسها، للكثيرين. هناك رغبة في مقارنتها. وهنا يجب عليك أولاً أن تختار المقصود بالسنة الأرضية. ويمكن تعريفها بأنها المسافة التي يقطعها كوكبنا خلال 365 يومًا. وبهذه المعلمات، ستكون الفترة الضوئية الواحدة تساوي 63 ألف سنة أرضية.

فإذا حسبت الأرضية بالأيام اعتبرت وحدة زمنية. والضوء يرمز إلى المسافة. والمقارنة بين هذه القيم لا معنى لها. في هذه الحالة ليس هناك إجابة على السؤال.

فيديو

سيساعدك هذا الفيديو على فهم ما هي السنة الضوئية.

لم تحصل على إجابة لسؤالك؟ اقتراح موضوع للمؤلفين.