ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งในชีวิตประจำวันของเราวัดระยะทาง: ไปยังซูเปอร์มาร์เก็ตที่ใกล้ที่สุดไปยังบ้านของญาติในเมืองอื่นและอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงพื้นที่อันกว้างใหญ่ ปรากฎว่าการใช้ค่าที่คุ้นเคยเช่นกิโลเมตรนั้นไม่สมเหตุสมผลอย่างยิ่ง และประเด็นตรงนี้ไม่ใช่แค่ความยากในการรับรู้ค่าขนาดมหึมาที่เกิดขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงจำนวนหลักในนั้นด้วย แม้แต่การเขียนเลขศูนย์จำนวนมากก็จะกลายเป็นปัญหา ตัวอย่างเช่น ระยะทางที่สั้นที่สุดจากดาวอังคารถึงโลกคือ 55.7 ล้านกิโลเมตร หกศูนย์! แต่ดาวเคราะห์สีแดงเป็นหนึ่งในเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเราบนท้องฟ้า จะใช้ตัวเลขที่ยุ่งยากที่จะได้รับเมื่อคำนวณระยะทางแม้แต่กับดาวที่ใกล้ที่สุดได้อย่างไร? และตอนนี้เราต้องการค่าเช่นปีแสง เขาเป็นเท่าไหร่? ตอนนี้ขอคิดออก

แนวความคิดของปีแสงยังสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับฟิสิกส์เชิงสัมพัทธภาพซึ่งมีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดและการพึ่งพาอาศัยกันของพื้นที่และเวลาเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อสมมุติฐานของกลศาสตร์ของนิวตันพังทลายลง ก่อนค่าระยะทางนี้ หน่วยที่ใหญ่กว่าในระบบ

ถูกสร้างขึ้นค่อนข้างง่าย: แต่ละอันต่อมาคือชุดของหน่วยที่มีขนาดเล็กกว่า (เซนติเมตร เมตร กิโลเมตร เป็นต้น) ในกรณีของปีแสง ระยะทางจะถูกผูกไว้กับเวลา วิทยาศาสตร์สมัยใหม่รู้ดีว่าความเร็วของแสงในสุญญากาศนั้นคงที่ นอกจากนี้ยังเป็นความเร็วสูงสุดในธรรมชาติที่อนุญาตในฟิสิกส์สัมพัทธภาพสมัยใหม่ ความคิดเหล่านี้เป็นรากฐานของความหมายใหม่ ปีแสงเท่ากับระยะทางที่รังสีแสงเดินทางในปีปฏิทินโลกหนึ่งปี ในกิโลเมตร นี่คือประมาณ 9.46 * 10 15 กิโลเมตร ที่น่าสนใจคือโฟตอนเดินทางเป็นระยะทาง 1.3 วินาทีไปยังดวงจันทร์ที่ใกล้ที่สุด สู่ดวงอาทิตย์ - ประมาณแปดนาที แต่สำหรับดาวดวงถัดไปที่ใกล้ที่สุดคืออัลฟ่าและประมาณสี่ปีแสงแล้ว

เพียงระยะทางที่ยอดเยี่ยม มีการวัดพื้นที่ในดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่ใหญ่กว่า ปีแสงมีค่าประมาณหนึ่งในสามของพาร์เซก ซึ่งเป็นหน่วยวัดที่ใหญ่กว่าสำหรับระยะทางระหว่างดวงดาว

ความเร็วของการแพร่กระจายของแสงในสภาวะต่างๆ

นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติดังกล่าวที่โฟตอนสามารถแพร่กระจายด้วยความเร็วที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน เรารู้แล้วว่าพวกมันบินได้เร็วแค่ไหนในสุญญากาศ และเมื่อพวกเขากล่าวว่าปีแสงเท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี พวกเขาหมายถึงพื้นที่รอบนอกที่ว่างเปล่าอย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่าภายใต้เงื่อนไขอื่นๆ ความเร็วของแสงอาจน้อยกว่านี้ ตัวอย่างเช่น ในอากาศ โฟตอนกระจายด้วยความเร็วต่ำกว่าในสุญญากาศเล็กน้อย อันไหนขึ้นอยู่กับสภาวะเฉพาะของบรรยากาศ ดังนั้น ในตัวกลางที่เติมแก๊ส ปีแสงจะน้อยกว่าเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม มันจะไม่แตกต่างไปจากที่ยอมรับมากนัก

แบ่งปันบทความของเรา!

ปีแสง

ในระหว่างการสำรวจดาวเคราะห์ ผู้คนต้องการการวัดระยะทางและส่วนต่างๆ ที่หลากหลาย ในขั้นต้น การวัดความยาวนั้นไม่ถูกต้อง เพราะต่างคนต่างมีวิธีการวัดของตนเอง เฉพาะในปี พ.ศ. 2334 นักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสได้แนะนำมาตรการที่ยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้ - มิเตอร์ (จากภาษากรีก - "มาตรการ")
แต่ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ผู้คนเริ่มหันมาสนใจการศึกษาอวกาศ และความจริงที่ว่าจักรวาลมีระยะทางที่เหลือเชื่อ ระบบเมตริกที่มีอยู่แล้วกลับกลายเป็นว่าไม่เหมาะสำหรับการวัดระยะทางขนาดใหญ่เช่นนี้ เป็นไปได้ที่จะวัดระยะทางจากดาวเคราะห์ของเราไปยังดวงจันทร์หรือดาวอังคารเป็นกิโลเมตร แต่ถ้าคุณวัดระยะทางไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่น หรือแม้แต่ดวงดาว ตัวเลขดังกล่าวจะมีศูนย์จำนวนมหาศาลอย่างไม่น่าเชื่อ
จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ตัดสินใจแนะนำคำว่า "ปีแสง"

กี่ปีแสง?

ในเวลาเพียงหนึ่งวินาที โฟตอนของแสงครอบคลุมความยาว 300,000 กม. ปีแสงคือจำนวนกิโลเมตรที่แสงเดินทางใน 12 เดือน ในกิโลเมตรจะเป็น - 9,460,730,472,580.8 กิโลเมตร ≈ 9.46 1015
แน่นอนว่าการใช้คำว่า "ปีแสง" นั้นสะดวกกว่าการใช้กิโลเมตรขนาดใหญ่ แต่แน่นอนว่ามีค่าประมาณ:
1 วินาทีแสง ≈ 300,000 กิโลเมตร
1 นาทีแสง ≈ 18 ล้านกิโลเมตร
1 ชั่วโมงแสง ≈ 1,080,000,000 กิโลเมตร
1 วันแสง ≈ 26,000,000,000 กิโลเมตร
1 สัปดาห์แสง ≈ 181,000,000,000 กิโลเมตร
1 เดือนแสง ≈ 790,000,000 กิโลเมตร

เท่าไหร่?

เราคิดว่ายานอวกาศบินด้วยความเร็วจักรวาลที่สาม (ประมาณ 16.8 กิโลเมตรต่อวินาที) จากนั้นในปี 18,000 เรือจะบินภายในหนึ่งปีแสง และกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณหนึ่งแสนปีแสง เรือจะบินผ่านไปเกือบ 2 พันล้านปี!
ดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดคือ Proxima Centauri ตั้งอยู่ห่างจากระยะทางประมาณสี่ปีแสง ถ้าแปลงเป็นกิโลเมตร ตัวเลขจะใหญ่มาก
แต่ถ้าเราเปรียบเทียบระยะทางจาก Proxima Centauri กับดาราจักรที่ใกล้ที่สุด นั่นคือ Andromeda Nebula แล้วดาวฤกษ์นั้นก็อยู่ใกล้มาก เนื่องจากแอนโดรเมดาอยู่ห่างจากทางช้างเผือกสองล้านปีแสง ยานอวกาศจะสามารถบินไปที่นั่นได้ภายใน 35 พันล้านปี

ปีแสงมีประโยชน์อะไรอีกบ้าง?

การใช้ปีแสงช่วยให้เข้าใจว่าคุณสามารถพยายามค้นหาอารยธรรมอันชาญฉลาดได้ที่ไหนในจักรวาล ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงกำหนดว่าควรส่งสัญญาณวิทยุไปที่ใด และไม่ควรส่งสัญญาณไปที่ใด
มันทำงานอย่างไร: ความเร็วของแสงเท่ากับความเร็วของสัญญาณวิทยุ และปรากฎว่าการส่งข้อความไปยังที่ที่พวกเขาจะไปถึงในหลายพันหรือหลายพันล้านปีนั้นไร้ประโยชน์โดยสิ้นเชิง มันสมเหตุสมผลแล้วที่จะมองหา "เพื่อนบ้าน" ผ่านสัญญาณที่ส่ง ซึ่งจะดำเนินต่อไปเพื่อชีวิตมนุษย์อย่างน้อยหนึ่งชีวิต

ในปีแสงมีกี่ปีโลก?

เป็นความเชื่อที่ผิดโดยพื้นฐานว่าคำนี้วัดเวลา ปีแสงไม่เกี่ยวอะไรกับเวลาโลกและไม่เกี่ยวเนื่องแต่อย่างใด มันหมายถึงการวัดระยะทางที่แสงเดินทางใน 1 ปีบนโลกเท่านั้น

ตาชั่งระยะทางกาแลกติก

ปีแสง ( เซนต์. ก., ลี่) เป็นหน่วยความยาวนอกระบบเท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี

แม่นยำยิ่งขึ้นตามคำจำกัดความของ International Astronomical Union (IAU) ปีแสงเท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศโดยไม่ได้รับผลกระทบจากสนามโน้มถ่วงในหนึ่งปีจูเลียน (ซึ่งเท่ากับ 365.25 วันมาตรฐานของ 86,400 SI วินาที หรือ 31,557 600 วินาที) เป็นคำจำกัดความที่แนะนำสำหรับใช้ในวรรณคดีวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ในวรรณคดีมืออาชีพ พาร์เซกและหน่วยทวีคูณ (กิโล- และเมกะพาร์เซก) มักใช้แทนปีแสงเพื่อแสดงระยะทางไกล

ก่อนหน้านี้ (จนถึงปี 1984) ปีแสงคือระยะทางที่แสงเดินทางในปีเดียวในเขตร้อน ซึ่งอ้างอิงถึงยุค 1900.0 คำจำกัดความใหม่แตกต่างจากคำจำกัดความเดิมประมาณ 0.002% เนื่องจากไม่ได้ใช้หน่วยวัดระยะทางสำหรับการวัดที่แม่นยำสูง จึงไม่มีความแตกต่างในทางปฏิบัติระหว่างคำจำกัดความเก่าและใหม่

ค่าตัวเลข

ปีแสงคือ:

• 9 460 730 472 580 800 เมตร (ประมาณ 9.46 เพทาเมตร)
• 63,241.077 หน่วยดาราศาสตร์ (AU)
• 0.306601 พาร์เซก

หน่วยที่เกี่ยวข้อง

หน่วยต่อไปนี้ใช้ค่อนข้างน้อยโดยปกติเฉพาะในสิ่งพิมพ์ยอดนิยมเท่านั้น:

• 1 วินาทีแสง = 299,792.458 กม. (ตรง)
• 1 นาทีแสง ≈ 18 ล้านกม.
• 1 ชั่วโมงแสง ≈ 1079 ล้านกม.
• 1 วันแสง ≈ 26 พันล้านกม.
• 1 สัปดาห์แสง ≈ 181 พันล้านกิโลเมตร
• 1 เดือนแสง ≈ 790 พันล้านกม.

ระยะทางในปีแสง

ปีแสงสะดวกสำหรับการแสดงคุณภาพของมาตราส่วนระยะทางในทางดาราศาสตร์

มาตราส่วน	มูลค่า (เซนต์ ปี)	คำอธิบาย
วินาที	4 10 −8	ระยะทางเฉลี่ยประมาณ 380,000 กม. ซึ่งหมายความว่าจะใช้เวลาประมาณ 1.3 วินาทีสำหรับลำแสงที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวไปถึงพื้นผิวของดวงจันทร์
นาที	1.6 10 −5	หน่วยดาราศาสตร์หนึ่งหน่วยมีค่าประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร ดังนั้น แสงเดินทางจากโลกในเวลาประมาณ 500 วินาที (8 นาที 20 วินาที)
นาฬิกา	0,0006	ระยะทางเฉลี่ยจากดวงอาทิตย์ถึงประมาณ 5 ชั่วโมงแสง
	0,0016	เครื่องมือของไพโอเนียร์และซีรีส์ซึ่งบินไปไกลกว่านั้น ประมาณ 30 ปีหลังจากการเปิดตัว ปลดประจำการในระยะทางประมาณหนึ่งร้อยหน่วยดาราศาสตร์จากดวงอาทิตย์ และเวลาในการตอบสนองต่อคำขอจากโลกคือประมาณ 14 ชั่วโมง
ปี	1,6	ขอบด้านในของสมมติฐานอยู่ที่ 50,000 AU e. จากดวงอาทิตย์และด้านนอก - 100,000 ก. จ. เพื่อให้ครอบคลุมระยะห่างจากดวงอาทิตย์ถึงขอบเมฆด้านนอก แสงจะใช้เวลาประมาณหนึ่งปีครึ่ง
	2,0	รัศมีสูงสุดของพื้นที่อิทธิพลแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ ("Hill's Spheres") อยู่ที่ประมาณ 125,000 AU อี
	4,2	ใกล้เราที่สุด (ไม่นับดวงอาทิตย์) Proxima Centauri ตั้งอยู่ที่ระยะทาง 4.2 sv. ของปี.
สหัสวรรษ	26 000	ศูนย์กลางของกาแล็กซี่ของเราอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 26,000 ปีแสง
	100 000	เส้นผ่านศูนย์กลางดิสก์ของเราคือ 100,000 ปีแสง
ล้านปี	2.5 10 6	M31 ที่ใกล้ที่สุดสำหรับเรา อันโด่งดังอยู่ห่างจากเรา 2.5 ล้านปีแสง
	3.14 10 6	(M33) อยู่ห่างออกไป 3.14 ล้านปีแสง และเป็นวัตถุนิ่งที่อยู่ไกลที่สุดที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
	5.8 10 7	กระจุกดาวราศีกันย์ที่ใกล้ที่สุดอยู่ห่างจากเรา 58 ล้านปีแสง
	หมื่นล้านปีแสง	ขนาดลักษณะเฉพาะของกระจุกดาราจักรที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง
	1.5 10 8 - 2.5 10 8	ความผิดปกติของแรงโน้มถ่วง "Great Attractor" อยู่ห่างจากเรา 150-250 ล้านปีแสง
พันล้านปี	1.2 10 9	Great Wall of Sloan เป็นหนึ่งในการก่อตัวที่ใหญ่ที่สุดในโลก มีขนาดประมาณ 350 Mpc สำหรับแสงที่จะเอาชนะมันได้ตั้งแต่ต้นจนจบ จะใช้เวลาประมาณหนึ่งพันล้านปี
	1.4 10 10	ขนาดของพื้นที่ที่เชื่อมต่อกันเชิงสาเหตุของจักรวาล คำนวณจากอายุของจักรวาลและอัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด - ความเร็วของแสง
	4.57 10 10	ระยะห่างจากโลกถึงขอบจักรวาลที่สังเกตได้ในทุกทิศทาง รัศมีการโคจรของเอกภพที่สังเกตได้ (ภายในกรอบของแบบจำลองจักรวาลวิทยาแลมบ์ดา-CDM)



คุณรู้หรือไม่ว่าทำไมนักดาราศาสตร์ไม่ใช้ปีแสงในการคำนวณระยะทางไปยังวัตถุที่อยู่ห่างไกลในอวกาศ

ปีแสงเป็นหน่วยที่ไม่เป็นระบบสำหรับการวัดระยะทางในอวกาศ มีอยู่ทั่วไปในหนังสือและตำราดาราศาสตร์ยอดนิยม อย่างไรก็ตาม ในวิชาฟิสิกส์ดาราศาสตร์ระดับมืออาชีพ ตัวเลขนี้ใช้น้อยมากและบ่อยครั้งมากในการกำหนดระยะทางไปยังวัตถุใกล้เคียงในอวกาศ เหตุผลนั้นง่ายมาก: หากคุณกำหนดระยะทางในปีแสงกับวัตถุที่อยู่ห่างไกลในจักรวาล ตัวเลขจะมีขนาดใหญ่มากจนใช้งานไม่ได้และไม่สะดวกที่จะใช้สำหรับการคำนวณทางกายภาพและทางคณิตศาสตร์ ดังนั้นแทนที่จะเป็นปีแสง ดาราศาสตร์มืออาชีพจึงใช้หน่วยการวัดเช่น ซึ่งสะดวกกว่ามากในการดำเนินการเมื่อทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน

คำจำกัดความของคำว่า

เราสามารถหาคำจำกัดความของคำว่า "ปีแสง" ได้ในตำราดาราศาสตร์ทุกเล่ม ปีแสงคือระยะทางที่รังสีแสงเดินทางในหนึ่งปีโลก คำจำกัดความดังกล่าวอาจตอบสนองมือสมัครเล่น แต่นักจักรวาลวิทยาจะพบว่ามันไม่สมบูรณ์ เขาจะสังเกตเห็นว่าปีแสงไม่ได้เป็นเพียงระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปีเท่านั้น แต่ระยะทางที่ลำแสงเดินทางใน 365.25 วันโลกในสุญญากาศโดยไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก

ปีแสงเท่ากับ 9.46 ล้านล้านกิโลเมตร นี่คือระยะทางที่แสงเดินทางในหนึ่งปี แต่นักดาราศาสตร์บรรลุการกำหนดเส้นทางรังสีอย่างแม่นยำได้อย่างไร? เราจะพูดถึงเรื่องนี้ด้านล่าง

ความเร็วแสงถูกกำหนดอย่างไร?

ในสมัยโบราณเชื่อกันว่าแสงแพร่กระจายในจักรวาลทันที อย่างไรก็ตาม เมื่อต้นศตวรรษที่สิบเจ็ด นักวิชาการเริ่มสงสัยในเรื่องนี้ กาลิเลโอเป็นคนแรกที่สงสัยคำกล่าวที่เสนอข้างต้น เขาเป็นคนที่พยายามกำหนดเวลาในระหว่างที่รังสีของแสงเดินทางเป็นระยะทาง 8 กม. แต่เนื่องจากระยะทางดังกล่าวไม่มีนัยสำคัญสำหรับค่าเช่นความเร็วแสง การทดลองจึงจบลงด้วยความล้มเหลว

การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ครั้งแรกในประเด็นนี้คือข้อสังเกตของ Olaf Römer นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กที่มีชื่อเสียง ในปี ค.ศ. 1676 เขาสังเกตเห็นความแตกต่างของช่วงเวลาของสุริยุปราคาขึ้นอยู่กับการเข้าใกล้และการกำจัดโลกไปยังพวกมันในอวกาศ Roemer เชื่อมโยงการสังเกตนี้สำเร็จด้วยความจริงที่ว่ายิ่งโลกเคลื่อนตัวออกห่างจากโลกมากเท่าใด แสงที่สะท้อนจากพวกมันก็จะยิ่งใช้เวลาเดินทางไกลไปยังโลกของเรามากขึ้นเท่านั้น

Roemer จับใจความของข้อเท็จจริงนี้ได้อย่างแม่นยำ แต่เขาไม่ประสบความสำเร็จในการคำนวณค่าความเร็วแสงที่เชื่อถือได้ การคำนวณของเขาผิดพลาดเพราะในศตวรรษที่สิบเจ็ดเขาไม่สามารถมีข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับระยะทางจากโลกไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะได้ ข้อมูลเหล่านี้ถูกกำหนดในภายหลัง

ความก้าวหน้าต่อไปในการวิจัยและการกำหนดปีแสง

ในปี ค.ศ. 1728 นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ เจมส์ แบรดลีย์ ผู้ค้นพบผลกระทบของความเบี่ยงเบนของดาว เป็นคนแรกที่คำนวณความเร็วแสงโดยประมาณ เขากำหนดมูลค่าไว้ที่ 301,000 km / s แต่ค่านี้ไม่ถูกต้อง วิธีการขั้นสูงในการคำนวณความเร็วของแสงถูกสร้างขึ้นอย่างอิสระจากวัตถุในจักรวาล - บนโลก

A. Fizeau และ L. Foucault เป็นผู้สังเกตการณ์ความเร็วแสงในสุญญากาศโดยใช้ล้อหมุนและกระจกเงาตามลำดับ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา นักฟิสิกส์จึงสามารถเข้าใกล้มูลค่าที่แท้จริงของปริมาณนี้ได้มากขึ้น

ความเร็วแสงที่แม่นยำ

นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดความเร็วแสงที่แน่นอนได้ในศตวรรษที่ผ่านมาเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณค่าที่แน่นอนของความเร็วแสงได้ 299,792.458 km/s ตามทฤษฎีการหักเหของแสงในอากาศโดยใช้เทคโนโลยีเลเซอร์สมัยใหม่และการคำนวณของ Maxwell ซึ่งแก้ไขดัชนีการหักเหของแสง นักดาราศาสตร์ยังคงใช้ค่านี้ นอกจากนี้ การกำหนดวัน เดือน และปีแสงเป็นเรื่องของเทคโนโลยีอยู่แล้ว จากการคำนวณอย่างง่าย นักวิทยาศาสตร์ได้ตัวเลข 9.46 ล้านล้านกิโลเมตร นั่นคือระยะเวลาที่ลำแสงจะบินรอบความยาวของวงโคจรของโลก

แน่นอนว่าเมื่อได้ยินคำพูดในภาพยนตร์แอคชั่นที่ยอดเยี่ยมเรื่อง a la “20 to Tatooine ปีแสง” หลายคนถามคำถามที่ถูกต้อง ฉันจะตั้งชื่อบางส่วนของพวกเขา:

ปีไม่ใช่เวลา?

แล้วมันคืออะไร ปีแสง?

มันมีกี่กิโลเมตร?

มันจะใช้เวลานานเท่าไหร่ ปีแสงยานอวกาศกับ โลก?

ผมตัดสินใจอุทิศบทความของวันนี้เพื่ออธิบายความหมายของหน่วยวัดนี้ เปรียบเทียบกับกิโลเมตรปกติของเรา และแสดงมาตราส่วนว่า จักรวาล.

นักแข่งเสมือนจริง

ลองนึกภาพคนที่ฝ่าฝืนกฎทั้งหมดวิ่งไปตามทางหลวงด้วยความเร็ว 250 กม. / ชม. ในสองชั่วโมงเขาจะเอาชนะ 500 กม. และในสี่ - มากถึง 1,000 แน่นอนว่าเขาล้มเหลวในกระบวนการ ...

ดูเหมือนว่านี่คือความเร็ว! แต่เพื่อที่จะแล่นเรือไปทั่วโลก (≈ 40,000 กม.) ผู้ขับขี่ของเราจะต้องใช้เวลาเพิ่มขึ้น 40 เท่า และนี่คือ 4 x 40 = 160 ชั่วโมงแล้ว หรือขับต่อเนื่องเกือบสัปดาห์!

อย่างไรก็ตามในท้ายที่สุดเราจะไม่บอกว่าเขาครอบคลุม 40,000,000 เมตร เนื่องจากความเกียจคร้านบังคับให้เราต้องประดิษฐ์และใช้หน่วยวัดทางเลือกที่สั้นกว่าเสมอ

จำกัด.

จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน ทุกคนควรรู้ไว้ว่านักปั่นที่เร็วที่สุดใน จักรวาล- แสงสว่าง. ในหนึ่งวินาที ลำแสงของมันครอบคลุมระยะทางประมาณ 300,000 กม. และโลก ดังนั้น มันจะไปรอบ ๆ ใน 0.134 วินาที เร็วกว่านักแข่งเสมือนจริงของเรา 4,298,507 เท่า!

จาก โลกก่อน ดวงจันทร์แสงเข้าถึงโดยเฉลี่ยใน 1.25 วินาที สูงถึง ดวงอาทิตย์ลำแสงของมันจะพุ่งเร็วกว่า 8 นาทีเล็กน้อย

มหึมาใช่มั้ย? แต่การมีอยู่ของความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสงยังไม่ได้รับการพิสูจน์ ดังนั้น โลกของวิทยาศาสตร์จึงตัดสินใจว่าการวัดมาตราส่วนของจักรวาลในหน่วยที่คลื่นวิทยุผ่านในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ (ซึ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งคือแสง) นั้นมีเหตุผล

ระยะทาง.

ทางนี้, ปีแสง- ไม่มีอะไรมากไปกว่าระยะทางที่แสงส่องผ่านในหนึ่งปี ในระดับดวงดาว การใช้หน่วยระยะทางที่เล็กกว่านี้ไม่สมเหตุสมผลนัก และถึงกระนั้นพวกเขาก็เป็น นี่คือค่าโดยประมาณ:

1 วินาทีแสง ≈ 300,000 กม.

1 นาทีแสง ≈ 18,000,000 กม.

1 ชั่วโมงแสง ≈ 1,080,000,000 กม.

1 วันแสง ≈ 26,000,000,000 กม.

1 สัปดาห์แสง ≈ 181,000,000,000 กม.

1 เดือนแสง ≈ 790,000,000 กม.

และตอนนี้ เพื่อให้คุณเข้าใจว่าตัวเลขมาจากไหน มาคำนวณว่าตัวหนึ่งมีค่าเท่ากับอะไร ปีแสง.

มี 365 วันในหนึ่งปี 24 ชั่วโมงในหนึ่งวัน 60 นาทีในหนึ่งชั่วโมง และ 60 วินาทีในหนึ่งนาที ดังนั้นหนึ่งปีจึงประกอบด้วย 365 x 24 x 60 x 60 = 31,536,000 วินาที แสงเดินทางได้ 300,000 กม. ในหนึ่งวินาที ดังนั้นในหนึ่งปีลำแสงของมันจะครอบคลุมระยะทาง 31,536,000 x 300,000 = 9,460,800,000,000 กม.

ตัวเลขนี้อ่านดังนี้: เก้าล้านล้านสี่ร้อยหกสิบล้านแปดร้อยล้านกิโลเมตร

แน่นอนค่า ปีแสงแตกต่างจากที่เราคำนวณเล็กน้อย แต่เมื่ออธิบายระยะทางถึงดวงดาวในบทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยม โดยหลักการแล้ว ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงสุด และหนึ่งร้อยหรือสองล้านกิโลเมตรจะไม่มีบทบาทพิเศษที่นี่

ตอนนี้เรามาทำการทดลองทางความคิดกันต่อ...

ตาชั่ง

สมมติว่าทันสมัย ยานอวกาศใบไม้ ระบบสุริยะด้วยความเร็วอวกาศที่สาม (≈ 16.7 km/s) ครั้งแรก ปีแสงเขาจะเอาชนะใน 18,000 ปี!

4,36 ปีแสงไปยังระบบดาวที่ใกล้ที่สุดของเรา ( Alpha Centauriดูภาพตอนต้น) มันจะเอาชนะในอีกประมาณ 78,000 ปี!

ของเรา กาแล็กซีทางช้างเผือกมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100,000 ปีแสงจะข้ามไปใน 1 พันล้าน 780 ล้านปี

และใกล้ตัวเราที่สุด กาแล็กซี่, ยานอวกาศรีบเร่งหลังจาก 36 พันล้านปี ...

นี่คือพาย แต่ในทางทฤษฎี แม้แต่ จักรวาลเกิดขึ้นเมื่อ 16 พันล้านปีก่อน ...

และในที่สุดก็...

คุณสามารถเริ่มสงสัยในระดับจักรวาลได้โดยไม่ต้องไปไกลกว่า ระบบสุริยะเพราะมันมีขนาดใหญ่มากในตัวเอง นี้แสดงให้เห็นเป็นอย่างดีและชัดเจนเช่นโดยผู้สร้างโครงการ ถ้าดวงจันทร์เป็นเพียง 1 พิกเซล (หากดวงจันทร์มีเพียงหนึ่งพิกเซล): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html

เกี่ยวกับเรื่องนี้ฉันอาจจะทำให้บทความของวันนี้สมบูรณ์ ยินดีต้อนรับคำถามความคิดเห็นและความปรารถนาทั้งหมดของคุณในความคิดเห็นด้านล่าง