Напевно, почувши в якомусь фантастичному бойовику вираз а-ля «до Татуїна двадцять. світлових років», багато хто задавалися закономірними питаннями. Озвучу деякі з них:

Хіба рік це не час?

Тоді що ж таке світловий рік?

Скільки у ньому кілометрів?

За скільки подолає світловий ріккосмічний корабель з Землі?

Сьогоднішню статтю я вирішив присвятити поясненню значення цієї одиниці виміру, порівнянню її з нашими звичними кілометрами та демонстрації масштабів, якими оперує Всесвіт.

Віртуальний гонщик.

Уявімо собі людину, порушуючи всі правила, що мається по шосе зі швидкістю 250 км/год. За дві години він подолає 500 км, а за чотири – цілих 1000. Якщо, звичайно, не розіб'ється у процесі…

Здавалося б, ось це швидкість! Але для того, щоб обігнути всю земну кулю (≈ 40 000 км), нашому гонщику знадобиться у 40 разів більше часу. А це вже 4х40 = 160 годин. Або майже цілий тиждень безперервної їзди!

У результаті, однак, ми не скажемо, що він подолав 40 000 000 метрів. Тому що лінь завжди змушувала нас вигадувати і використовувати коротші альтернативні одиниці виміру.

Межа.

Зі шкільного курсу фізики кожному має бути відомо, що найшвидший їздок у Всесвіту- Світло. За одну секунду його промінь долає відстань приблизно 300 000 км, а земна куля, таким чином, вона обігне за 0,134 секунди. Це в 4298507 разів швидше, ніж наш віртуальний гонщик!

Від Землідо Місяцясвітло доходить у середньому за 1,25 с, до Сонцеа його промінь домчить трохи більше, ніж за 8 хвилин.

Колосально, чи не так? Адже поки що не доведено існування швидкостей, більших швидкості світла. Тому вчений світ вирішив, що логічно вимірюватиме космічні масштаби в одиницях, які за певні інтервали часу проходить радіохвиля (яке світло, зокрема, і є).

Відстань.

Таким чином, світловий рік— ні що інше, як відстань, яку промінь світла долає за один рік. У міжзоряних масштабах використовувати одиниці відстані, менші за цю, немає особливого сенсу. І все ж таки вони є. Ось їх наближені значення:

1 світлова секунда - 300 000 км;

1 світлова хвилина - 18 000 000 км;

1 світлова година ≈ 1080000000 км;

1 світлова доба ≈ 26 000 000 000 км;

1 світловий тиждень ≈ 181 000 000 000 км;

1 світловий місяць ≈ 790 000 000 000 км.

А тепер, щоб ви розуміли, звідки беруться цифри, обчислимо, до чого дорівнює один світловий рік.

У році 365 діб, на добу 24 години, у годині 60 хвилин, а у хвилині 60 секунд. Таким чином, рік складається з 365 х 24 х 60 х 60 = 31536000 секунд. За секунду світло проходить 300 000 км. Отже, протягом року його промінь подолає відстань 31 536 000 x 300 000 = 9 460 800 000 000 км.

Це число читається так: Дев'ять трильйонів, чотириста шістдесят мільярдів і вісімсот мільйонівкілометрів.

Звичайно, точне значення світлового рокутрохи відрізняється від обчисленого нами. Але при описі відстаней до зірок у науково-популярних статтях найвища точність у принципі не потрібна, і сотня-друга мільйонів кілометрів тут особливої ролі не зіграють.

А тепер продовжимо наші уявні експерименти…

Масштаби.

Припустимо, що сучасний космічний корабельзалишає Сонячну системуіз третьою космічною швидкістю (≈ 16,7 км/с). Перший світловий ріквін подолає за 18 000 років!

4,36 світлових роківдо найближчої до нас зіркової системи ( Альфи Центавра, див. зображення на початку) він подолає приблизно за 78 тисяч років!

Нашу галактику Чумацький Шлях, що має в діаметрі приблизно 100 000 світлових років, він перетне за 1 млрд. 780 млн. років.

А до найближчої до нас великої галактики, космічний корабельдомчиться лише через 36 мільярдів років.

Ось такі пироги. Адже в теорії навіть Всесвітвиникла лише 16 млрд. років тому…

І на останок…

Космічним масштабам можна почати дивуватися навіть не виходячи за межі Сонячної системиадже вона сама по собі дуже велика. Дуже добре і наочно це показали, наприклад, творці проекту If the Moon булиonly 1 pixel (Якби Місяць був лише одним пікселем): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html .

На цьому я, мабуть, завершу сьогоднішню статтю. Всі ваші запитання, зауваження та побажання радий вітати у коментарях під нею.

Діліться нашими статтями!

Світловий рік

Під час досліджень своєї планети людям були потрібні різні заходи вимірювання відстаней та відрізків. Спочатку заходи довжини були неточними, тому що різні народи мали свої способи вимірювання. Тільки в 1791 році вчені з Франції запровадили міру, яку використовують і донині – метр (від грецької – «захід»).
Але на початку ХХ століття люди почали звертати увагу на вивчення космосу. І те, що Всесвіт має неймовірні відстані, вже існуюча метрична система виявилася непридатною для вимірювання таких великих відстаней. Є можливість виміряти за кілометри відстань від нашої планети до Місяця або до Марса, проте якщо вимірювати відстані до інших планет, а то й зірок, то в цифрі буде неймовірна кількість нулів.
І тоді вчені вирішили запровадити термін «світлові роки».

Світлові роки це скільки?

Протягом однієї секунди фотони світла долає довжину 300 тисяч км. Світловий рік – та кількість кілометрів, яка світло пролітає за 12 місяців. У кілометрах це буде - 9460730472580,8 кілометрів ≈ 9,46 1015.
Звичайно, використання терміна «світлові роки» зручніше, ніж використовувати величезні кілометри. Але, звичайно ж, є приблизні значення:
1 світлова секунда - 300 тисяч кілометрів.
1 світлова хвилина - 18 мільйонів кілометрів.
1 світлова година ≈ 1080000000 кілометрів.
1 світлова доба ≈ 26 000 000 000 кілометрів.
1 світловий тиждень - 181 000 000 000 кілометрів.
1 світловий місяць ≈ 790 000 000 000 км.

Наскільки багато?

Припускаємо, що космічний корабель летить із третьою космічною швидкістю (близько 16.8 кілометрів за секунду), то за 18 тисяч років корабель пролетить один світловий рік. А нашу галактику Чумацький Шлях, який у діаметрі близько ста тисяч світлових років, корабель пролетить майже за 2 мільярди років!
Найближча до Сонця зірка – це Проксима Центавра. Вона знаходиться на відстані близько чотирьох світлових років. Якщо перераховувати на кілометри, то цифра виходить дуже великою.
Але якщо порівнювати відстань від Проксима Центаври до найближчої галактики Туманності Андромеди, то зірка виявляється дуже близько, тому що Андромеда знаходиться за два з половиною мільйони світлових років від Чумацького Шляху. Космічний корабель зможе туди долетіти за 35 мільярдів років.

Чим ще корисні світлові роки?

Використання світлових років допомагає розуміти, де у Всесвіті можна спробувати знайти розумні цивілізації. Так вчені визначаються, куди є сенс посилати радіосигнали, а ні.
Як це працює: швидкість світла дорівнює швидкості радіосигналу, і виходить, що відправляти повідомлення туди, куди вони дійдуть через тисячі, а то й мільярди років, марно. Є сенс шукати «сусідів» через сигнал, який буде йти хоча б протягом одного людського життя.

Скільки земних років у світлових роках?

Це докорінно невірне переконання, що цей термін вимірює час. Світловий рік не відноситься до земного часу і не пов'язаний з ним. Він позначає лише міру виміру відстаней, яке проходить світлом за рік на Землі.

Позасистемна одиниця довжини, що застосовується в астрономії; 1 С. р. дорівнює відстані, що проходить світлом за 1 рік. 1 С. р = 0,3068 парсек = 9,4605 1015 м. Фізичний енциклопедичний словник. М: Радянська енциклопедія. Головний редактор А. М. Прохоров. Фізична енциклопедія

СВІТЛОВИЙ РІК, одиниця виміру астрономічної відстані, що дорівнює відстані, яку світло проходить у відкритому космосі або у Вакуумі за один тропічний рік. Один світловий рік дорівнює 9,46071012 км. Науково-технічний енциклопедичний словник

СВІТЛОВИЙ РІК, одиниця довжини, що застосовується в астрономії: шлях, прохідний світлом протягом 1 року, тобто. 9,466-1012 км. Відстань до найближчої зірки (Проксіма Кентавра) приблизно 4,3 світлових років. Найвіддаленіші зірки Галактики знаходяться на… Сучасна енциклопедія

Одиниця міжзоряних відстаней; шлях, який світло проходить за рік, тобто 9,46?1012 км. Великий Енциклопедичний словник

Світловий рік- СВІТЛОВИЙ РІК, одиниця довжини, що застосовується в астрономії: шлях, прохідний світлом протягом 1 року, тобто. 9,466´1012 км. Відстань до найближчої зірки (Проксіма Кентавра) приблизно 4,3 світлових років. Найвіддаленіші зірки Галактики знаходяться на… Ілюстрований енциклопедичний словник

Позасистемна одиниця довжини, що застосовується в астрономії. 1 світловий рік - відстань, яка проходить світло за 1 рік. 1 світловий рік дорівнює 9.4605E+12 км = 0.307 пк … Астрономічний словник

Одиниця міжзоряних відстаней; шлях, який світло проходить протягом року, тобто 9,46·1012 км. * * * СВІТЛОВИЙ РІК СВІТЛОВИЙ РІК, одиниця міжзоряних відстаней; шлях, який світло проходить за рік, тобто 9,46Ч1012 км. Енциклопедичний словник

Світловий рік- одиниця відстані, що дорівнює шляху, що проходить світлом за один рік. Світловий рік дорівнює 0,3 парсека. Концепція сучасного природознавства. Словник основних термінів

світловий рік- šviesmetis statusas t sritis standartizacija ir metrologija apibrėžtis astronominis ilgio matavimo vienetas, lygus nuotoliui, kurį vakuume nusklinda šviesa per 1 atogrąžinius metus. Žymimas šm: 1 šm = 9,46073 · 10¹² km. atitikmenys: англ. light… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

світловий рік- šviesmetis statusas T sritis fizika atitikmenys: англ. light year vok. Lichtjahr, n rus. світловий рік, m pranc. année lumière, f … Fizikos terminų žodynas

Книжки

Назад дороги немає. Комплект з 3-х книг, Лук'янов Олексій, Наумов Іван Сергійович. Комплект із 3 книг. 1. "Цунамі. Книга перша. Струси землі" 1999 рік. Єгор та Юся Круглови залишаються без піклування дорослих. Попереду на них не чекає нічого хорошого. Інвалідність перетворила...
Захоплююча астрономія, Качур Олена. Про книгу У новій та довгоочікуваній книзі Човостик та дядько Кузя вирушають до обсерваторії! Тут на них чекає захоплююче знайомство з небесними світилами, що прикрашають наше нічне небо. Разом з…

Відстань між зірками настільки великі, що вимірювати їх кілометрами чи милями – заняття з нескінченними нулями. Звичну систему вимірювань застосовують позначення відстаней лише у системі. Наприклад, що мінімальна відстань від Землі до Марса - 55,76 мільйонів кілометрів. Зі зірками все складніше, і тут зазвичай використовують поняття світлового року та парсека.

Астрономічна одиниця- прийнята в астрономії одиниця виміру об'єктів Сонячної системи та найближчих до неї об'єктів Всесвіту. Астрономічна одиниця дорівнює 149 598 100 км (+- ~ 750 км), що дорівнює середньому відстані Землі від Сонця. Сучасні спостереження зафіксували поступово збільшення значення на 15 см щорічно, що пояснюється можливою втратою Сонцем маси наслідки сонячного вітру.

Світловий рік- відстань, яка світло проходить за один рік, в метрах це 9460730472580800. Насправді світло зірок, яке ми бачимо в безхмарну ніч, йшло до нашої планети багато століть, а деякі з них взагалі більше не існують.

Парсек, він же «паралакс кутової секунди» - це відстань, з якої середній радіус орбіти Землі (перпендикулярний до променя зору), видно під кутом в одну секунду кутову. Якщо дуже легко, то парсек = 3,26 світловим рокам.

Цікаво те, що у науково-популярній та фантастичній літературі прийнято використовувати поняття світлового року, а парсеками зазвичай користуються лише у професійних працях та дослідженнях.

(Галактика UDFj-39546284 - найдальша від Землі галактика (13,3 мільярда світлових років від Землі), на знімку, зробленому телескопом Хаббл виглядає, як червона точка)

Найближча до нас зірка – це Альфа Центавра, яка знаходиться від Землі на відстані 4,37 світлових років. А ось до найвіддаленішої галактики (станом на грудень 2012 року) від Землі цілих 13,3 мільярдів світлових років! Виходить, коли сонце цієї галактики (відомої під індексом UDFj-39546284) згасне, людство про це дізнається ще не скоро.

Швидка відповідь: анітрохи.

Часто нам ставлять дуже цікаві питання, відповіді на які бувають дуже нестандартними. Одне з таких питань ви бачите у заголовку. І справді, скільки земних років в одному світловому році? Можливо, ви будете розчаровані, але правильна відповідь – анітрохи. Як же так?

Справа в тому, що світловий рік — це не міра часу, а міра відстані. Якщо бути більш точним, то світловий рік дорівнює відстані, яка світло проходить у вакуумі, не відчуваючи впливу гравітаційних полів, за один юліанський рік (рівний за визначенням 365,25 стандартної доби по 86 400 секунд СІ, або 31 557 600 секунд), по визначенням Міжнародного астрономічного союзу.

Тепер спробуємо розрахувати відстань світлового року. Для цього візьмемо позначку в 300 тисяч кілометрів на секунду (саме така швидкість світла) і помножимо на 31,56 мільйона секунд (стільки секунд на рік) і отримаємо величезну цифру – 9 460 800 000 000 км (або 9 460 000 мільйонів кілометрів). Ця фантастична цифра означає відстань, якій дорівнює світловий рік.