استكشاف كوكبهم ، منذ مئات السنين ، ابتكر الناس المزيد والمزيد من الأنظمة الجديدة لقياس أجزاء المسافة. ونتيجة لذلك ، تقرر اعتبار المتر الواحد وحدة طول عالمية وقياس مسافة طويلة بالكيلومترات.

لكن القرن العشرين قد حلّ أمام البشرية مشكلة جديدة. بدأ الناس في دراسة الفضاء بعناية - واتضح أن مساحات الكون شاسعة لدرجة أن الكيلومترات ببساطة غير مناسبة هنا. في الوحدات المألوفة ، لا يزال بإمكانك التعبير عن المسافة من الأرض إلى القمر أو من الأرض إلى المريخ. ولكن إذا حاولت تحديد عدد الكيلومترات الذي يبعد أقرب نجم عن كوكبنا ، فإن الرقم "يكتسب" عددًا لا يمكن تخيله من المنازل العشرية.

ما هي 1 سنة ضوئية يساوي؟

أصبح من الواضح أن هناك حاجة إلى وحدة قياس جديدة لدراسة فضاءات الفضاء - وأصبحت سنة ضوئية. يسافر الضوء 300000 كيلومتر في ثانية واحدة. سنة ضوئية - هذه هي المسافة التي سيقطعها الضوء في عام واحد بالضبط - ومن حيث نظام الأرقام الأكثر شيوعًا ، فإن هذه المسافة هي 9،460،730،472،580.8 كيلومتر.من الواضح أن استخدام "سنة ضوئية واحدة" المقتضبة أكثر ملاءمة من استخدام هذا الرقم الضخم في كل مرة في الحسابات.

من بين جميع النجوم ، فإن Proxima Centauri هو الأقرب إلينا - فهو يبعد 4.22 سنة ضوئية "فقط". بالطبع ، من حيث الكيلومترات ، سيكون الرقم ضخمًا بشكل لا يمكن تصوره. ومع ذلك ، كل شيء معروف بالمقارنة - نظرًا لأن أقرب مجرة ​​تسمى أندروميدا تبعد 2.5 مليون سنة ضوئية عن مجرة ​​درب التبانة ، فإن النجم السالف الذكر يبدأ حقًا في الظهور كجار قريب جدًا.

بالمناسبة ، فإن استخدام السنوات الضوئية يساعد العلماء على فهم أركان الكون التي يكون من المنطقي البحث فيها عن حياة ذكية ، وأين يكون إرسال إشارات الراديو عديم الفائدة تمامًا. بعد كل شيء ، فإن سرعة الإشارة الراديوية تشبه سرعة الضوء - وبالتالي ، فإن التحية المرسلة إلى مجرة ​​بعيدة لن تصل إلى هدفها إلا بعد ملايين السنين. من الحكمة توقع إجابة من "الجيران" الأقرب - الأشياء التي تصل إشارات استجابتها الافتراضية إلى المركبات الأرضية على الأقل خلال حياة الشخص.

1 سنة ضوئية كم سنة على الأرض؟

هناك اعتقاد خاطئ واسع الانتشار بأن السنة الضوئية هي وحدة زمنية. في الواقع ، ليس كذلك. المصطلح ليس له علاقة بسنوات الأرض ، ولا يرتبط بها بأي شكل من الأشكال ويشير فقط إلى المسافة التي يقطعها الضوء في سنة أرضية واحدة.

شارك مقالاتنا!

سنة ضوئية

أثناء استكشاف كوكبهم ، احتاج الناس إلى مقاييس مختلفة لقياس المسافات والأجزاء. في البداية ، كانت مقاييس الطول غير دقيقة ، لأن الشعوب المختلفة كانت لها طرقها الخاصة في القياس. فقط في عام 1791 ، قدم علماء من فرنسا مقياسًا لا يزال مستخدمًا حتى اليوم - المقياس (من اليونانية - "المقياس").
لكن في بداية القرن العشرين ، بدأ الناس يوجهون انتباههم إلى دراسة الفضاء. وحقيقة أن الكون له مسافات لا تصدق ، فإن النظام المتري الموجود بالفعل تبين أنه غير مناسب لقياس مثل هذه المسافات الكبيرة. من الممكن قياس المسافة من كوكبنا إلى القمر أو المريخ بالكيلومترات ، ولكن إذا قمت بقياس المسافات إلى الكواكب الأخرى ، وحتى النجوم ، فسيكون هناك عدد لا يُصدق من الأصفار في الشكل.
ثم قرر العلماء إدخال مصطلح "سنوات ضوئية".

كم سنة ضوئية؟

في ثانية واحدة فقط ، تغطي فوتونات الضوء مسافة 300000 كيلومتر. السنة الضوئية هي عدد الكيلومترات التي يقطعها الضوء خلال 12 شهرًا. بالكيلومترات سيكون - 9،460،730،472،580.8 كيلومتر 9.46 1015.
بالطبع ، استخدام مصطلح "سنوات ضوئية" أكثر ملاءمة من استخدام كيلومترات ضخمة. لكن بالطبع هناك القيم التقريبية:
1 ثانية ضوئية ≈ 300 ألف كيلومتر.
دقيقة ضوئية ≈ 18 مليون كيلومتر.
1 ساعة ضوئية ≈ 1،080،000،000 كيلومتر.
1 يوم ضوئي ≈ 26.000.000.000 كيلومتر.
أسبوع ضوئي واحد ≈ 181.000.000.000 كيلومتر.
شهر واحد ضوئي ≈ 790.000.000.000 كيلومتر.

كم العدد؟

نحن نفترض أن سفينة فضائيةتحلق بالسرعة الكونية الثالثة (حوالي 16.8 كيلومترًا في الثانية) ، ثم بعد 18 ألف سنة ستطير السفينة بسنة ضوئية واحدة. ومجرتنا درب التبانة ، التي يبلغ قطرها حوالي مائة ألف سنة ضوئية ، ستطير السفينة بها خلال ما يقرب من 2 مليار سنة!
أقرب نجم إلى الشمس هو Proxima Centauri. تقع على مسافة حوالي أربع سنوات ضوئية. إذا تم تحويله إلى كيلومترات ، يكون الرقم كبيرًا جدًا.
لكن إذا قارنا المسافة من Proxima Centauri إلى أقرب مجرة ​​، سديم أندروميدا ، فإن النجم قريب جدًا ، لأن المرأة المسلسلة على بعد مليوني ونصف سنة ضوئية من مجرة ​​درب التبانة. ستكون المركبة الفضائية قادرة على الطيران هناك خلال 35 مليار سنة.

ما فائدة السنوات الضوئية أيضًا؟

يساعد استخدام السنوات الضوئية في فهم مكان وجود حضارات ذكية في الكون. لذلك يحدد العلماء المكان المناسب لإرسال إشارات الراديو ، وأين لا يكون ذلك.
كيف يعمل: سرعة الضوء تساوي سرعة إشارة الراديو ، واتضح أن إرسال الرسائل إلى حيث ستصل بآلاف أو حتى بلايين السنين ، غير مجدي تمامًا. من المنطقي البحث عن "الجيران" من خلال الإشارة المرسلة ، والتي ستستمر في حياة بشرية واحدة على الأقل.

كيف سنوات الأرضفي السنوات الضوئية؟

إنه اعتقاد خاطئ بشكل أساسي أن هذا المصطلح يقيس الوقت. السنة الضوئية ليس لها علاقة بوقت الأرض ولا علاقة لها بأي شكل من الأشكال. إنه يشير فقط إلى مقياس للمسافات التي يقطعها الضوء في سنة واحدة على الأرض.

يصعب قياس المسافات الكونية بالأمتار والكيلومترات العادية ، لذلك يستخدم علماء الفلك وحدات فيزيائية أخرى في عملهم. واحد منهم يسمى سنة ضوئية.


كثير من عشاق الخيال العلمي على دراية بهذا المفهوم ، كما يظهر كثيرًا في الأفلام والكتب. لكن لا يعرف الجميع ما تساوي السنة الضوئية ، بل إن البعض يعتقد أنها مشابهة للحساب السنوي المعتاد للوقت.

ما هي السنة الضوئية؟

في الواقع ، السنة الضوئية ليست وحدة زمنية ، كما قد يفترض المرء ، ولكنها وحدة طول مستخدمة في علم الفلك. يُفهم على أنه المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.

يتم استخدامه بشكل شائع في كتب علم الفلك أو الخيال العلمي الشعبي لتحديد الأطوال داخلها النظام الشمسي. لمزيد من الحسابات الرياضية الدقيقة أو قياسات المسافات في الكون ، يتم أخذ وحدة أخرى كأساس -.

ارتبط ظهور السنة الضوئية في علم الفلك بتطور العلوم النجمية والحاجة إلى استخدام معايير مماثلة لمقياس الفضاء. تم تقديم هذا المفهوم بعد سنوات قليلة من أول قياس ناجح للمسافة من الشمس إلى النجم 61 Cygni في عام 1838.


في الأصل ، كانت السنة الضوئية تسمى المسافة التي يقطعها الضوء في سنة استوائية واحدة ، أي لفترة زمنية تساوي الدورة الكاملة للفصول. ومع ذلك ، منذ عام 1984 ، تم أخذ السنة اليوليانية (365.25 يومًا) كأساس ، ونتيجة لذلك أصبحت القياسات أكثر دقة.

كيف يتم تحديد سرعة الضوء؟

لحساب السنة الضوئية ، كان على الباحثين أولاً تحديد سرعة الضوء. ذات مرة ، اعتقد علماء الفلك أن انتشار الأشعة في الفضاء يحدث على الفور ، ولكن في القرن السابع عشر ، بدأ هذا الاستنتاج موضع تساؤل.

تم إجراء المحاولات الأولى لإجراء الحسابات بواسطة جاليليو جاليلي ، الذي قرر حساب الوقت الذي يسافر خلاله الضوء لمسافة 8 كيلومترات. كان بحثه غير ناجح. تمكن جيمس برادلي من حساب القيمة التقريبية في عام 1728 ، الذي حدد قيمة السرعة عند 301 ألف كم / ثانية.

ما هي سرعة الضوء؟

على الرغم من حقيقة أن برادلي أجرى حسابات دقيقة إلى حد ما ، إلا أنه لم يتمكن من تحديد السرعة الدقيقة باستخدام تقنية الليزر الحديثة إلا في القرن العشرين. جعلت المعدات المثالية من الممكن إجراء حسابات معدلة لمؤشر انكسار الأشعة ، ونتيجة لذلك كانت هذه القيمة 299.792.458 كيلومترًا في الثانية.


يعمل علماء الفلك مع هذه الأرقام حتى يومنا هذا. في المستقبل ، ساعدت الحسابات البسيطة في تحديد الوقت الذي تحتاجه الأشعة لتحلق حول مدار الكرة الأرضية بدقة دون أن تتأثر بحقول الجاذبية.

على الرغم من أن سرعة الضوء لا يمكن مقارنتها بالمسافات الأرضية ، إلا أن استخدامها في الحسابات يفسر من خلال حقيقة أن الناس معتادون على التفكير في الفئات "الأرضية".

ما هي السنة الضوئية؟

إذا أخذنا في الاعتبار أن ثانية ضوئية تساوي 299.792.458 مترًا ، فمن السهل حساب أن الضوء ينتقل 17987.547.480 مترًا في الدقيقة. كقاعدة عامة ، يستخدم علماء الفيزياء الفلكية هذه البيانات لقياس المسافات داخل أنظمة الكواكب.

لدراسة الأجرام السماوية على مقياس الكون ، من الأنسب أن نأخذ سنة ضوئية كأساس ، والتي تساوي 9.460 تريليون كيلومتر أو 0.306 فرسخ فلكي. إن ملاحظة الأجسام الكونية هي الحالة الوحيدة التي يمكن فيها لأي شخص أن يرى الماضي بأم عينيه.

يستغرق الضوء المنبعث من بعض النجوم البعيدة سنوات عديدة للوصول إلى الأرض. لهذا السبب ، عند مراقبة الأجسام الفضائية ، لا تراها كما هي هذه اللحظةوماذا كانوا في لحظة انبعاث الضوء.

أمثلة على المسافات بالسنوات الضوئية

بفضل القدرة على حساب سرعة الأشعة ، تمكن علماء الفلك من حساب المسافة بالسنوات الضوئية للعديد من الأجرام السماوية. إذن ، المسافة من كوكبنا إلى القمر هي 1.3 ثانية ضوئية ، إلى بروكسيما سنتوري - 4.2 سنة ضوئية ، إلى سديم أندروميدا - 2.5 مليون سنة ضوئية.


المسافة بين الشمس ومركز مجرتنا حوالي 26 ألف سنة ضوئية ، وبين الشمس وكوكب بلوتو - 5 ساعات ضوئية.

بالتأكيد ، بعد أن سمعت في بعض أفلام الحركة الرائعة عبارة a la “20 to Tatooine سنوات ضوئية"، طرح العديد أسئلة مشروعة. سأقوم بتسمية بعضها:

أليست سنة وقت؟

ثم ما هو سنة ضوئية?

كم عدد الكيلومترات التي لديها؟

كم من الوقت سوف يستغرق سنة ضوئيةسفينة الفضاء مع أرض?

قررت تكريس مقال اليوم لشرح معنى وحدة القياس هذه ، ومقارنتها بالكيلومترات المعتادة وإظهار المقاييس التي كون.

المتسابق الافتراضي.

تخيل شخصًا ، ينتهك جميع القواعد ، يندفع على طول الطريق السريع بسرعة 250 كم / ساعة. في غضون ساعتين سوف يتغلب على 500 كم ، وفي أربع ساعات - ما يصل إلى 1000. ما لم يكن ، بالطبع ، يصطدم في هذه العملية ...

يبدو أن هذه هي السرعة! ولكن من أجل الذهاب في جميع أنحاء أرض(40000 كم) ، سيحتاج راكبنا إلى 40 مرة أكثر من الوقت. وهذا بالفعل 4 × 40 = 160 ساعة. أو ما يقرب من أسبوع كامل من القيادة المستمرة!

لكن في النهاية لن نقول إنه قطع 40.000.000 متر. منذ أن أجبرنا الكسل دائمًا على ابتكار واستخدام وحدات قياس بديلة أقصر.

حد.

من دورة مدرسيةالفيزياء يجب أن يعلم الجميع أن أسرع متسابق فيها كون- خفيفة. في ثانية واحدة ، سيغطي شعاعها مسافة 300000 كيلومتر تقريبًا ، وبالتالي ستدور الكرة الأرضية في 0.134 ثانية. هذا 4،298،507 مرة أسرع من المتسابق الافتراضي لدينا!

من أرضقبل القمريصل الضوء في المتوسط ​​إلى 1.25 ثانية ، حتى الشمسسوف يندفع شعاعها في أكثر من 8 دقائق بقليل.

Colossal ، أليس كذلك؟ لكن وجود سرعات أكبر من سرعة الضوء لم يتم إثباته بعد. لذلك ، قرر العالم العلمي أنه سيكون من المنطقي قياس المقاييس الكونية بالوحدات التي تمر بها موجة الراديو على فترات زمنية معينة (والتي يكون الضوء فيها على وجه الخصوص).

المسافات.

في هذا الطريق، سنة ضوئية- ليس أكثر من المسافة التي يتغلب عليها شعاع الضوء في سنة واحدة. على المقاييس البينجمية ، استخدام وحدات مسافة أصغر من هذا لا معنى له كثيرًا. ومع ذلك هم كذلك. فيما يلي قيمهم التقريبية:

1 ثانية ضوئية ≈ 300000 كم ؛

1 دقيقة ضوئية ≈ 18.000.000 كم ؛

1 ساعة ضوئية ≈ 1.080.000.000 كم ؛

1 يوم ضوئي ≈ 26.000.000.000 كم ؛

أسبوع واحد خفيف ≈ 181.000.000.000 كم ؛

شهر واحد ضوئي ≈ 790.000.000.000 كم.

والآن ، حتى تفهم مصدر الأرقام ، دعنا نحسب ما يساوي واحدًا سنة ضوئية.

هناك 365 يومًا في السنة ، و 24 ساعة في اليوم ، و 60 دقيقة في الساعة ، و 60 ثانية في الدقيقة. وبالتالي ، تتكون السنة من 365 × 24 × 60 × 60 = 31.536000 ثانية. يقطع الضوء 300 ألف كيلومتر في ثانية واحدة. وبالتالي ، سيغطي شعاعها في عام مسافة 31.536.000 × 300.000 = 9460.800.000.000 كم.

هذا الرقم يقرأ مثل هذا: تسعة تريليونات وأربعمائة وستين مليار وثمانية ملايينكيلومترات.

بالطبع ، القيمة الدقيقة سنة ضوئيةيختلف قليلاً عما حسبناه. ولكن عند وصف المسافات للنجوم في المقالات العلمية الشائعة ، فإن الدقة القصوى ليست ضرورية من حيث المبدأ ، ولن تلعب مائة أو مليوني كيلومتر دورًا خاصًا هنا.

الآن دعنا نواصل تجاربنا الفكرية ...

مقاييس.

لنفترض الحديث سفينة فضائيةاوراق اشجار النظام الشمسيمع السرعة الفضائية الثالثة (16.7 كم / ثانية). أولا سنة ضوئيةسوف يتغلب في 18000 سنة!

4,36 سنوات ضوئيةإلى أقرب نظام نجمي ( ألفا قنطورسانظر الصورة في البداية) ستتغلب عليها في حوالي 78 ألف سنة!

لنا مجرة درب التبانة، التي يبلغ قطرها حوالي 100000 سنوات ضوئية، سوف تعبر خلال مليار و 780 مليون سنة.

ولأقرب واحد لنا المجرات, سفينة فضائيةالاندفاع فقط بعد 36 مليار سنة ...

هذه هي الفطائر. لكن من الناحية النظرية ، حتى كوننشأت منذ 16 مليار سنة فقط ...

وأخيرا ...

يمكنك أن تبدأ في التساؤل على النطاق الكوني حتى بدون الذهاب إلى أبعد من ذلك النظام الشمسيلأنها كبيرة في حد ذاتها. تم عرض هذا بشكل جيد وواضح ، على سبيل المثال ، من قبل مبتكري المشروع إذا كان القمر1 بكسل فقط (إذا كان القمر مجرد بكسل واحد): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html.

في هذا الصدد ، ربما أكمل مقال اليوم. نرحب بجميع أسئلتك وتعليقاتك ورغباتك في التعليقات أدناه.

إجابة سريعة: لا على الإطلاق.

كثيرا ما يطلب منا كثيرا أسئلة مثيرة للاهتمام، الإجابات التي تعتبر غير قياسية على الإطلاق. ترى أحد هذه الأسئلة في العنوان. وحقاً ، كم سنة على الأرض في سنة ضوئية واحدة؟ قد تصاب بخيبة أمل ، لكن الإجابة الصحيحة ليست كذلك على الإطلاق. كيف ذلك؟

الشيء هو أن السنة الضوئية ليست مقياسًا للوقت ، ولكنها مقياس للمسافة. لنكون أكثر دقة ، السنة الضوئية تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ ، دون أن يتأثر بحقول الجاذبية ، في سنة جوليانية واحدة (والتي تساوي بحكم التعريف 365.25 يومًا قياسيًا من 86400 ثانية ، أو 31557600 ثانية) ، حسب تعريف الاتحاد الفلكي الدولي.

لنحاول الآن حساب مسافة سنة ضوئية. للقيام بذلك ، خذ علامة 300 ألف كيلومتر في الثانية (هذه بالضبط سرعة الضوء) واضرب في 31.56 مليون ثانية (العديد من الثواني في السنة) واحصل على رقم ضخم - 9460.800.000.000 كم (أو 9460.000 مليون كيلومتر) . هذا الرقم الرائع يعني المسافة التي تساوي سنة ضوئية.

• شهر واحد ضوئي ~ 788333 مليون كيلومتر

• 1 أسبوع ضوئي ~ 197.083 مليون كيلومتر

• 1 يوم ضوئي ~ 26277 مليون كم

• 1 ساعة ضوئية ~ 1،094 مليون كم

• 1 دقيقة ضوئية ~ 18 مليون كيلومتر تقريبًا

• 1 ثانية ضوئية ~ 300 ألف كم