Светлосна година

Светлосна година
Карта приказује звезде које леже унутар 12,5 светлосних година од Сунца[1]
Информације о јединици
Системастрономске јединице
Јединицадужина
Симболly[2] 
Јединична претварања
1 ly[2] у ...... је једнак са ...
   метричке (СИ) јединице   9,4607×1015 m
   9,46075 Pm
   империјалне & УС јединице   5,8786×1012 mi
   астрономских јединица   63,241 au
   0,3066 pc
UDFy-38135539

Светлосна година је удаљеност коју светлост превали за једну годину.[3][2] Потребно је истаћи да је светлосна година јединица за растојање, а не за време. За брзе прорачуне се брзина светлости сматра једнаком 3×108 m/s, а с обзиром да у једној години има 60×60×24×365 = 31.536.000 секунди, користећи формулу , се израчунава приближна светлосна година - 9.460.800.000.000.000 метара.[4][5]

Тачна светлосна брзина је 2,997924580 × 108 m/s, па светлосна година има 9.454.254.955.488.000 метара, односно нешто мало мање од девет и по билиона километара.

Ипак за потпун прорачун би требало узети у обзир да астрономска година (сунчева година) има 365 дана, 5 сати, 48 минута и 45 секунди, па је број секунди у години у ствари 31.556.925. У том случају светлосна година износи 9.460.528.112.671.650 метара.[6]

Често се у астрономији уместо светлосне године употребљава јединица сличне величине, парсек. Једна светлосна година износи 0.307 парсека.

Дефиниције

Према дефиницији IAU, светлосна година је производ јулијанске године[note 1] (365,25 дана за разлику од грегоријанске године од 365,2425 дана) и брзине светлости (299792458 m/s).[note 2] Обе ове вредности су укључене у IAU (1976) Систем астрономских константи, који се користи од 1984.[8] Из овога се могу извести следеће конверзије. IAU призната скраћеница за светлосну годину је ly,[2] иако други стандарди попут ISO 80000 use „l.y.”[9][10] и локализоване скраћенице су честе, као што је „al“ на француском (од année-lumière), шпанском (од año luz) и италијанском (од anno luce), „Lj” на немачком (од Lichtjahr).

1 светлосна годна   = 9460730472580800 метара (тачно)
≈ 9,461 петаметара
≈ 9,461 билиона километара (5,879 билиона миља)
≈ 63241,077 астрономских јединица
≈ 0,306601 парсека

Пре 1984, тропска година (не јулијанска) и измерена (не дефинисана) брзина светлости биле су кориштене у IAU (1964) Систему астрономских константи, који се користио од 1968. до 1983.[11] Производ Ј1900.0 Сајмона Њукомба, просечне тропске године од 31556925,9747 ефемеридних секунди и брзине светлости од 299792,5 km/s произвео је светлосну годину од 9,460530×1015 m (заокружено на седам значајних цифара у брзини светлости) присутан је у неколико савремених извора[12][13][14] што је вероватно изведено из старог извора, попут референтног рада КВ Алена из 1973. Астрофизички квантитети,[15] који је ажуриран 2000. године, укључујући горе цитирану вредност IAU (1976) (скраћено на 10 значајних цифара).[16]

Друге вредности високе прецизности нису изведене из кохерентног IAU система. Вредност од 9,460536207×1015 m присутна у неким савременим изворима[17][18] производ је средње грегоријанске године (365,2425 дана или 31556952 s) и дефинисане брзине светлости (299792458 m/s). Друга вредност, 9,460528405×1015 m,[19] је производ средње тропске године Ј1900.0 и дефинисане брзине светлости.

Скраћенице за светлосне године и вишекратнице светлосних година су

  • „ly” за једну светлосну годину[2]
  • „kly” за кило-светлосну годину (1,000 светлосних година)[20]
  • „Mly” за мега-светлосну годину (1,000,000 светлосних година)[21]
  • „Gly” за гига-светлосну годину (1,000,000,000 светлосних година)[22]

Историја

Јединица светлосних година појавила се неколико година након првог успешног мерења удаљености до друге звезде осим Сунца, од стране Фридриха Бесела 1838. Та звезда је била 61 Сигна, а он је користио хелиометар од 6,2 in (160 mm) који је дизајнирао Јозеф фон Фраунхофер. Највећа јединица за изражавање удаљености у свемиру у то време била је астрономска јединица, једнака полупречнику Земљине орбите (1,50×108 km или 9,30×107 mi).. У том контексту, тригонометријски прорачуни засновани на паралакси 61 Сигне од 0,314 лучних секунди показали су да је удаљеност до звезде 660000 астрономских јединица (9,9×1013 km или 6,1×1013 mi). Бесел је додао да је светлу потребно 10,3 година да пређе ову удаљеност.[23] Он је препознао да ће његови читаоци прихватити менталну слику приближног транзитног времена за светлост, али се уздржао од употребе светлосне године као јединице. Можда је то учинио да би избегао изражавање својих паралаксинх података са умањеном прецизношћу услед множења са неизвесним параметром брзине светлости.

Брзина светлости још није била тачно позната 1838. године; њена вредност се променила 1849. (Физо) и 1862. (Фуко). Још се није сматрало да је то фундаментална константа природе, а ширење светлости кроз етар или простор и даље је било енигматично.

Јединица светлосних година појавила се 1851. године у немачком популарном астрономском чланку Ота Улеа.[24] Уле је објаснио необичност назива јединице удаљености која завршава на „година” упоређујући је са сатом хода (Wegstunde).

Једна савремена немачка популарна астрономска књига такође напомиње да је светлосна година чудно име.[25] Године 1868, један енглески часопис означио је светлосну годину као јединицу коју су користили Немци.[26] Едингтон је светлосну годину назвао неподесном и небитном јединицом, која би се понекад увукла из народне употребе у техничка истраживања.[27]

Иако савремени астрономи често преферирају да користе парсек, светлосне године се такође популарно користе за мерење пространости међузвезданог и међугалактичког простора.

Сродне јединице

Раздаљине између објеката унутар звезданог система обично су мали делови светлосне године и обично су изражени у астрономским јединицама. Међутим, мање јединице дужине могу се на сличан начин корисно формирати множењем јединица времена са брзином светлости. На пример, светлосна секунда, корисна у астрономији, телекомуникацијама и релативистичкој физици, је тачно 299792458 метара или 1⁄31557600 светлосне године. Јединице попут светлосних минута, светлосних сати и светлосних дана понекад се користе у научно-популарним публикацијама. Светлосни месец, отприлике једна дванаестина светлосне године, такође се повремено користи за приближне мере.[28][29] Хејденов планетаријум прецизира светлосни месец као 30 дана светлосног путовања.[30]

Светлост путује отприлике једну стопу у наносекунди; термин „светлосна стопа” понекад се користи као неформална мера времена.[31]

Види још

Напомене

  1. ^ Једна јулијанска година је тачно 365,25 дана (или 31557600 s на основу дана од тачно 86400 СИ секунди)[7]
  2. ^ Брзина светлости је тачно 299792458 m/s по дефиницији метра.

Референце

  1. ^ The Universe within 12.5 Light Years: The Nearest Stars
  2. ^ а б в г International Astronomical Union, Measuring the Universe: The IAU and Astronomical Units, Приступљено 10. 11. 2013 
  3. ^ „Svetlosna godina”. Opšte obrazovanje. Приступљено 24. 1. 2019. 
  4. ^ „svetlosna godina”. Vukajlija. Приступљено 24. 1. 2019. 
  5. ^ Bruce McClure (31. 7. 2018). „How far is a light-year?”. EarthSky. Приступљено 15. 10. 2019. 
  6. ^ „konvertuj Svetlosne godine u Kilometre”. Metric Conversions. Приступљено 24. 1. 2019. 
  7. ^ IAU Recommendations concerning Units, Архивирано из оригинала 2007-02-16. г. 
  8. ^ "Selected Astronomical Constants Архивирано на сајту Wayback Machine (26. јул 2014)" in Astronomical Almanac, p. 6.
  9. ^ ISO 80000-3:2006 Quantities and Units – Space and Time
  10. ^ IEEE/ASTM SI 10-2010, American National Standard for Metric Practice
  11. ^ P. Kenneth Seidelmann, ур. (1992), Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, Mill Valley, California: University Science Books, стр. 656, ISBN 978-0-935702-68-2 
  12. ^ Basic Constants, Sierra College 
  13. ^ Marc Sauvage, Table of astronomical constants, Архивирано из оригинала 2008-12-11. г. 
  14. ^ Robert A. Braeunig, Basic Constants 
  15. ^ C. W. Allen (1973), Astrophysical Quantities (third изд.), London: Athlone, стр. 16, ISBN 978-0-485-11150-7 
  16. ^ Arthur N. Cox, ур. (2000), Allen's Astrophysical Quantities (fourth изд.), New York: Springer-Valeg, стр. 12, ISBN 978-0-387-98746-0 
  17. ^ Nick Strobel, Astronomical Constants 
  18. ^ KEKB, Astronomical Constants, Архивирано из оригинала 2007-09-09. г., Приступљено 2008-11-05 
  19. ^ Thomas Szirtes (1997), Applied dimensional analysis and modeling, New York: McGraw-Hill, стр. 60, ISBN 9780070628113 
  20. ^ Comins, Neil F. (2013), Discovering the Essential Universe (fifth изд.), W. H. Freeman, стр. 365, ISBN 978-1-4292-5519-6 
  21. ^ Hassani, Sadri (2010), From Atoms to Galaxies, CRC Press, стр. 445, ISBN 978-1-4398-0850-4 
  22. ^ Deza, Michel Marie; Deza, Elena (2016), Encyclopedia of Distances (fourth изд.), Springer, стр. 620, ISBN 978-3-662-52843-3 
  23. ^ Bessel, Friedrich (1839). „On the parallax of the star 61 Cygni”. London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. 14: 68—72.  Bessel's statement that light employs 10.3 years to traverse the distance.
  24. ^ Ule, Otto (1851). „Was wir in den Sternen lesen”. Deutsches Museum: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben. 1: 721—738. 
  25. ^ Diesterweg, Adolph Wilhelm (1855). Populäre Himmelskunde u. astronomische Geographie. стр. 250. 
  26. ^ The Student and Intellectual Observer of Science, Literature and Art. 1 (April). London: Groombridge and Sons. 1868. стр. 240. 
  27. ^ „Stellar movements and the structure of the universe”. Приступљено 1. 11. 2014. 
  28. ^ Fujisawa, K.; Inoue, M.; Kobayashi, H.; Murata, Y.; Wajima, K.; Kameno, S.; Edwards, P. G.; Hirabayashi, H.; Morimoto, M. (2000), „Large Angle Bending of the Light-Month Jet in Centaurus A”, Publications of the Astronomical Society of Japan, 52 (6): 1021—26, Bibcode:2000PASJ...52.1021F, doi:10.1093/pasj/52.6.1021 Слободан приступ, Архивирано из оригинала 2009-09-02. г. 
  29. ^ Junor, W.; Biretta, J. A. (1994), „The Inner Light-Month of the M87 Jet”, Ур.: Zensus, J. Anton; Kellermann; Kenneth I., Compact Extragalactic Radio Sources, Proceedings of the NRAO workshop held at Socorro, New Mexico, February 11–12, 1994, Green Bank, WV: National Radio Astronomy Observatory (NRAO), стр. 97, Bibcode:1994cers.conf...97J 
  30. ^ Light-Travel Time and Distance by the Hayden Planetarium Accessed October 2010.
  31. ^ David Mermin (2009). It's About Time: Understanding Einstein's Relativity. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. стр. 22. ISBN 978-0-691-14127-5. 

Литература

Спољашње везе

Светлосна година на Викимедијиној остави.