Ang impormasyon tungkol sa aming agarang kapaligiran sa espasyo ay nagiging available sa publiko: ang mga ordinaryong gumagamit ay maaaring, nang hindi umaalis sa kanilang mga tahanan, kalkulahin ang mga distansya sa mga kalapit na planeta at ang oras ng paglalakbay patungo sa kanila. Interesado sa tanong ng distansya ng Mars mula sa Araw, sulit na pamilyar ang iyong sarili sa mga pangunahing kaalaman sa pagsukat ng mga distansya ng kosmiko.
Paano sinusukat ang distansya sa mga bituin at kung ano ang isang light year
Ang mga yunit ng mga distansya sa espasyo ay espesyal, na nagmula sa internasyonal na sistema ng pagsukat sa isang hiwalay na hanay.
A.e. ay isang sukatan ng distansya sa astronomy, na nagpapakita ng distansya ng average na lokasyon ng ikatlong planeta - ang Earth - mula sa Araw.
A.e.- isang yunit ng pagsukat ng mga distansya sa astronomiya, katumbas ng 149,597,870 km
Maaari mo ring tawagan ang yunit na ito na radius ng orbit ng ating planeta.
Ang AE ay ang distansya sa pagitan ng mga sentro ng mundo at ng orbit nito Sa mga astronomical unit, maaari mong sukatin ang mga distansya sa pagitan ng mga bagay sa loob ng parehong sistema ng bituin, tulad ng solar system. Para sa mga kaliskis ng Uniberso a.u. ay isang napakaliit na yunit. Samakatuwid, ang distansya sa pagitan ng mga bituin at mga kalawakan ay ipinahayag sa mga light years.
Sa physics, ang liwanag ay matagal nang naging pamantayan ng pinakamabilis na phenomenon sa mundo, ngunit sa isang cosmic, non-embracable scale, kahit na ang liwanag ay hindi agad gumagalaw. Sa paglalakbay mula sa isang sulok ng Uniberso patungo sa isa pa, bumagal ang liwanag, nagkakalat, nagbabago ng spectrum nito, at nakatagpo ng mga materyal na hadlang.
Banayad na taon- ito ang stellar distance na may oras na malampasan ng liwanag sa isang taon ng Earth 9,460,730,472,580,800 km
Ang distansya ng isang light year ay katumbas ng produkto ng bilis ng liwanag at isang Earth year. Ang taon ng Julian ay dapat i-convert sa mga segundo bago ang pagpaparami, dahil ang bilis ng liwanag ay ipinahayag din sa mga segundo.
taon ni Julian(a) - isang yunit ng oras sa astronomiya na katumbas ng 365.25 Julian na araw
Umaasa sa astronomical ang mga yunit ay maaaring magsagawa ng mas kumplikadong mga kalkulasyon.
liwanag na bilis
Ang ibig sabihin ng mga sinag ng nakikitang liwanag ay isang stream ng mga non-atomic na particle ng mga photon, na ang pangalan ay nagmula sa salitang Griyego na "mga larawan" - "liwanag".
Para sa isang taga-lupa, ang isang light year ay isang hindi malulutas na distansya. Ang karaniwang tao sa kanilang sarili sa mga kondisyon ng gravity ng Earth ay maaaring umabot sa bilis na halos 20 km / h. Ang mga photon ay bumibiyahe ng 60 milyong beses na mas mabilis at naglalakbay ng 300,000 kilometro bawat segundo. Ito ang pinakamataas na bilis na maaabot ng nakikitang liwanag sa isang vacuum.
bilis ng liwanag sa vacuum ay 299 792 458 m/s
Sa paglaban ng kapaligiran ng hangin o tubig, halimbawa, sa kapaligiran o karagatan ng Earth, ayon sa pagkakabanggit, ang liwanag ay nawawalan ng higit sa 25% sa bilis at nagtagumpay sa 225 libong km bawat segundo.
Ang lahat ng iba pang mga kalkulasyon ay sumusunod mula sa data na ito, na ginagawang posible upang masuri ang posibilidad ng mga paglipad sa paligid ng solar system at sa pagitan ng mga bituin. Sa isang minuto, ang liwanag ay naglalakbay ng 18 milyong kilometro ng kalawakan.
Ang mas malapit ang isang tao ay lumalapit sa pag-unlad ng teknolohiya na umaabot sa bilis ng liwanag, mas kaunting oras ang kakailanganing gugulin sa paglalakbay sa kalawakan.
Ilang light years hanggang Mars
Paano malalampasan ang isang malaking distansya at matagal na nating alam sa mga praktikal na halimbawa.
Gaano katagal lumipad ang mga astronaut ng Earth sa pulang planeta ay isang equation na may variable na halaga, dahil ang ating planeta at Mars ay patuloy na gumagalaw. Ang bawat planeta ay nasa sarili nitong orbit sa paligid ng araw. Ang mga planeta ay maaaring lumapit sa isa't isa o nasa magkabilang panig ng bituin sa pinakamataas na distansya.
Siyempre, ang pinakamatipid na solusyon para sa mga earthling ay ang lumipad sa Mars kapag ang mga planeta ay nasa pinakamababang distansya.
Ang distansya na tinatahak ng liwanag sa isang taon ay 9460.73 bilyong kilometro. Ang pinakamababang posibleng distansya sa pagitan ng Earth at Mars ay 54.55 milyong km.
0.0000057 light years mula sa Earth hanggang Mars Sa pagkakaroon ng ganoong data, maaari nating tapusin na ang pinakamababang distansya sa pagitan ng dalawang planeta ay 181 light seconds, o 3 light minutes. Sa madaling salita, mayroong 0.00000570776255707763 light years sa pagitan ng Mars at Earth.
Gaano karaming liwanag ang lumilipad sa Mars
Sa kabila ng pisikal na hindi naa-access, posibleng tumpak na kalkulahin kung gaano katagal, sa karaniwan, ang liwanag ng bituin mula sa Araw hanggang Mars.
Ang paglipad patungong Mars mula sa gitnang bituin ng solar system ay maaaring magawa ng isang photon - isang light particle - nang hindi isinasaalang-alang ang mga hadlang at panghihimasok sa loob ng 12.01 minuto. Ang mga kalkulasyon ay nakuha mula sa patuloy na bilis ng liwanag sa isang vacuum - 300 libong kilometro bawat segundo - at ang average na distansya ng pulang planeta mula sa bituin, katumbas ng 228 milyong km.
228,000 thousand km / 300 thousand km / s = 760 s = 12 minuto 1 segundo - ang oras na kinakailangan upang lumipad mula sa Araw hanggang Mars o pabalik sa bilis ng liwanag. Ang distansya kapag ang Mars ay nasa aphelion, ang liwanag ay maglalakbay sa loob ng 13.01 minuto, sa perihelion sa loob ng 11 minuto.
Gaano karaming oras upang lumipad sa Mars sa bilis ng liwanag
Ang oras ng isang hypothetical flight sa Mars ay madaling kalkulahin batay sa kaalaman sa itaas. Mayroong isang tumpak na kinakalkula na landas ng paglipad, mga kakayahan at isang minimum na distansya mula sa Earth hanggang Mars. Ito ay higit sa 54 milyong km, na 3 minuto para sa isang light flux. Kung lilipat ka sa bilis ng liwanag, kakailanganin mong lumipad sa Mars hindi sa hindi mabilang na buwan, ngunit halos mga instant. Tatlong minuto sa pagitan ng Mars at Earth sa bilis ng liwanag ay mahirap ihambing sa anumang terrestrial na transportasyon.
Maaabot ang pulang planeta kung uusad ang sangkatauhan upang lumipad sa liwanag na bilis. Sa kasalukuyang bilis ng siyentipikong pag-unlad, ang pagtuklas ng mga bagong futuristic na paraan ng transportasyon ay isang oras lamang.
Maraming mga tao ang nag-iisip na ang gitnang bituin ng ating kalawakan ay kumikinang lamang, at ang mga sinag nito ay agad na nagpapalaganap, ngunit hindi ito ganoon. Paano makalkula kung gaano katagal ang liwanag na naglalakbay mula sa Araw hanggang sa Earth, kung bakit ang halagang ito ay magkakaiba sa iba't ibang oras ng taon - mga katotohanan na magiging interesado hindi lamang sa mga bata, kundi pati na rin sa mga matatanda.
Paano sumikat ang araw
Ang sikat ng araw, na nagpapainit sa lahat ng buhay sa Earth sa pamamagitan ng mga sinag nito, ay resulta ng mga kumplikadong reaksiyong kemikal. Ang araw ay isang malaking mainit na bola. Mayroon itong ilang layer ng hydrogen at helium na daan-daang libong kilometro ang kapal. Ang temperatura sa ibabaw ng isang bituin ay 6000 Kelvin o 5726.85°C. Sa core, kung saan ipinanganak ang sikat ng araw, ang figure na ito ay mas mataas - 15 milyong °K.
Sa ganoong temperatura at presyon, isang thermonuclear fusion reaction ang patuloy na nagaganap sa loob ng nucleus: 4 na hydrogen atoms ang nagsanib sa isang helium nucleus. Ito ay paulit-ulit ng walang katapusang bilang ng beses. Sa isang segundo, bilang resulta ng naturang pagsasanib, 600 milyong tonelada ng hydrogen ang nagiging helium. At bawat 70 libong taon, ang araw ay nagko-convert ng hydrogen sa isang halaga na katumbas ng masa ng Earth.
Bilang resulta ng pagsasanib, ang isang malaking halaga ng enerhiya ay inilabas sa anyo ng mga photon - mga massless na particle na umiiral lamang sa pamamagitan ng paggalaw sa bilis ng liwanag. Sa buong buhay nito, ang isang photon ay ibinubuga at hinihigop ng milyun-milyong beses ng mga molekula ng gas.
Isang kawili-wiling katotohanan: nangangailangan ng isang photon ng 200,000 taon upang makuha mula sa core ng Araw hanggang sa ibabaw.
Gaano katagal naglalakbay ang liwanag mula sa araw hanggang sa lupa
Upang kalkulahin ang oras na kinakailangan ng isang sinag ng liwanag upang maabot ang Earth, kailangan mong malaman ang distansya sa pagitan ng ating planeta at ng luminary, pati na rin ang bilis ng liwanag. Ang mga unang pagtatangka na kalkulahin ang landas na dinadaanan ng walang katapusang bilang ng mga photon araw-araw ay ginawa sa pagtatapos ng ika-17 siglo. Ang mga siyentipiko noong panahong iyon ay nakatanggap ng isang figure - 139 milyong km, ngunit ito ay hindi tumpak.
Nang maglaon, ginawa ang mas tumpak na mga kalkulasyon, ayon sa kung saan ang distansya mula sa Araw hanggang sa Earth ay 150 milyong km. Bagama't ang halagang ito ay kinuha bilang isang pare-pareho at tinatawag na isang astronomical unit, ang ating planeta ay gumagalaw sa isang pinahabang elliptical orbit, kaya ang distansya sa pagitan ng dalawang celestial body ay nagbabago. Noong Enero, ito ay nabawasan sa 147 milyong km (perihelion), at noong Hulyo ang maximum na mileage ay 152 milyong km (aphelion).
Noong 1975, ang eksaktong bilis ng mga photon sa vacuum ay itinatag bilang 299,792,458 m/s, ngunit karamihan sa mga kalkulasyon ay gumagamit ng tinatayang halaga nito na 300,000 km/s.
Ang oras na kinakailangan para sa solar rays upang malampasan ang distansya sa Earth sa iba't ibang mga segment ng orbit ng ating planeta ay ibinibigay sa sumusunod na talahanayan:
Kaya, sa anumang oras ng taon, ang sikat ng araw ay umaabot sa Earth sa loob ng 8 minuto at 3-25 segundo. Kung biglang sumisikat ang Araw, malalaman ito ng mga taga-lupa pagkatapos ng tinukoy na oras.
Kapansin-pansin, ang solar radiation ay maaaring tumagos ng 85 metro ang lalim sa karagatan, at dumadaan sa iba't ibang mga sangkap, maaari itong bumagal o mag-refract, na tumututok sa isang punto.
Gaano katagal bago maabot ng liwanag ang Earth mula sa ibang mga bagay?
Upang matukoy ang distansya sa pagitan ng iba't ibang mga bagay sa kalawakan, ang astronomy ay gumagamit ng ganoong dami bilang isang light year. Ang indicator na ito ay katumbas ng landas na dinadaanan ng liwanag sa outer space sa isang karaniwang taon ng Earth. Sa quantitative terms, ang light year ay 9,460,730,472,580,800 meters, o higit sa 63,000 astronomical units.
Ang oras na kailangan ng mga photon ng sikat ng araw upang maglakbay sa mga sumusunod na bagay sa uniberso ay magiging:
- para sa pinakamalayong planeta mula sa Araw, Pluto, mga photon - 5 oras;
- para sa pinakamalayong punto ng aming system, isang ulap ng mga asteroid at Oort fragment, hanggang sa 1.5 taon;
- para sa pinakamaliwanag na bituin na pinakamalapit sa Earth, Proxima Centauri, 4 na taon.
Ang liwanag ay naglalakbay sa distansya sa pagitan ng Buwan at Earth sa loob ng 1.2 segundo, at ang mga radio wave ay naglalakbay sa parehong bilis. Lumilikha ito ng mga kahirapan sa pagkontrol sa spacecraft (halimbawa, Lunokhod), dahil ang signal ay dumating at umalis nang may pagkaantala.
Ang liwanag ay hindi naglalakbay kaagad. Ito ang dahilan kung bakit maraming cosmic phenomena ang maaaring maobserbahan sa mahabang pagkaantala. Kaya, ang maliwanag na North Star ay matatagpuan sa layo na 400 light years mula sa Earth. Ang mga sinag nito, na makikita na ngayon, ay ibinalik noong panahon ni Columbus.
Ang nagniningas na globo na ito ay masyadong maliwanag para sa mata. Ngunit kung titingnan mo ito ng mas malalim, makikita mo ang tunay na katangian ng Araw. Ang higanteng bola ng mainit na gas na ito ay ang pinakamalaking bagay sa solar system. Ang araw ay gumagawa ng init at liwanag. Ito ang pinagmumulan ng enerhiya para sa buhay sa Earth. Sa kaibuturan ng mga bituka ng araw ay patuloy na nangyayari reaksyong nukleyar. Ang ating bituin ay mapanganib, ngunit hindi tayo mabubuhay kung wala ito. Walang aspeto ng buhay ang magpapatuloy kung wala ang Araw.
Ang liwanag ay isa sa mga pangunahing bahagi ng ating uniberso, isang pangunahing bahagi ng lahat ng bagay na umiiral. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay hindi lamang ang pinakamahalaga, kundi pati na rin ang pinakamabilis sa kalawakan. Ang bilis ng liwanag ay umaabot sa 300,000 km/s. Dahil ang distansya sa Araw ay halos 150 milyong km, kung gayon ang liwanag ay umaabot sa lupa sa loob ng halos 8 minuto. Ngunit ang 8 minutong ito ay ang huling paghagis lamang sa kanyang paglalakbay. Aabutin ng humigit-kumulang isang milyong taon bago umalis ang liwanag sa loob ng malupit na kapaligiran ng Araw. At nangangahulugan ito na ang liwanag na nakikita ng mga tao sa Earth ngayon ay ginawa bago pa lumitaw ang sibilisasyon ng tao.
Ang araw ay may ilang patong ng mabibigat na gas na daan-daang libong kilometro ang kapal. At sa gitna nito ay ang nucleus na nagsilang ng sikat ng araw. At isa sa mga pinaka mapanirang reaksyon sa uniberso ay nagsilang sa kanya - nuclear fusion (pagbabago ng hydrogen sa helium). Kung ikinonekta mo ang dalawang hydrogen atoms, magkakaroon ng reaksyon at makakakuha ka ng helium. Mukhang simple, ngunit hindi. Sa katunayan, hindi madaling ikonekta ang dalawang atom, dahil ang dalawang proton ay may parehong positibong singil at samakatuwid ay nagtataboy sa isa't isa. Ang mga proton ay hindi gustong magkalapit sa isa't isa. Ito ay nangangailangan ng maraming enerhiya upang pagsamahin ang mga ito, at ito ay napakabihirang mangyari. Ang pagbubuklod ng mga proton ay gumagamit ng napakalaking dami ng init at presyon na dulot ng gravity.
Ang araw ay naglalaman ng humigit-kumulang 99.8% ng bagay sa buong solar system., at lahat ng masa na ito ay humahawak sa mga layer ng Araw kasama ng isang malakas na puwersa ng gravitational. Tinutulungan ng gravity ang pagsasama-sama ng mga atomo ng hydrogen at ito ay kung paano nangyayari ang nuclear fusion. Sa nuclear reactor na ito, ang mga atomo ng hydrogen ay nagsasama-sama ng "walang katapusan" na bilang ng beses bawat segundo. Ang ilang mga banggaan ay napakarahas na ang mga atomo ay nagsasama, na naglalabas ng enerhiya. Ngunit nakakagulat, siya ay hindi kapani-paniwalang mahina. Sa panahon ng pagsasanib, mas mababa sa 1% ng mga proton ang na-convert sa enerhiya, na hindi sapat kahit para sa isang makina ng kotse. At ang synthesis lamang ang nagsilang ng enerhiya na ito. Karamihan sa mga proton na nagbabanggaan ay hindi na-synthesize. Ito ay nagpapahintulot sa Araw na mabuhay ng isa pang 10 bilyong taon.
Daan pinakamaliit na butil ng liwanag - photon, ay nagsisimula sa mainit na core ng Araw. Ang isang photon, na ipinanganak sa anyo ng isang gamma ray, ay lumilipad palabas ng solar core sa bilis ng liwanag. Kung walang mga hadlang para sa kanya, sa ganoong bilis ay masisira niya ang ibabaw ng Araw sa loob ng 2 segundo. Ang araw ay napakasikip na nangangailangan ng isang sinag na 100,000 kung hindi milyon-milyong taon upang masira ang mga patong nito ng iba't ibang mga gas sa labas. Pagkatapos umalis sa solar core, ang bagong panganak na photon ay dumaan sa isang makapal na layer ng mga atomo ng hydrogen. Ang kapal ng layer na ito ay higit sa 600 libong km. Kakailanganin ng isang photon ng 100 taon upang mapagtagumpayan ito. Pagkatapos nito, ang isang pambihirang tagumpay ay nagsisimula sa pamamagitan ng solar plasma, na umaabot sa 320 libong km. Mayroon itong singil sa kuryente na pumipigil sa mga photon mula sa paggalaw. Ang mga particle nito ay may hawak na photon sa loob ng isang bahagi ng isang segundo, pagkatapos ay ilalabas ito at ito ay bumangga sa iba pang mga particle ng plasma. Ang lahat ng mga prosesong ito ay tumatagal ng libu-libo at kahit milyon-milyong taon, hanggang sa, sa wakas, ang photon ay lumabas at nagpapatuloy sa pagpunta sa Earth o iba pang sulok ng uniberso.
quoted1 > > > Gaano katagal nakakarating ang sikat ng araw sa Earth?
bilis ng liwanag- gaano katagal naglalakbay ang sikat ng araw mula sa Araw patungo sa Earth: isang paglalarawan ng orbit ng Earth sa larawan, ang distansya at lugar ng ikatlong planeta sa solar system.
Parang kakaiba, dahil iniisip ng lahat na sumisikat lang ang Araw at lahat ay nangyayari na parang instant. Ang mga sinag ng araw ay gumagalaw patungo sa amin sa bilis ng liwanag at gumagalaw sa isang vacuum na kapaligiran. Sa madaling salita, ang buong paglalakbay ay tumatagal ng 8 minuto at 20 segundo. Oo, ang kabalintunaan ay kung ang aming bituin ay biglang nawala sa isang lugar, pagkatapos ay makakarating sa amin pagkatapos ng 8 minuto.
Ang pag-unawa sa bilis ng liwanag ay mahalaga sa astronomiya, kaya't buksan natin ang matematika. Ang distansya mula sa Earth hanggang sa Araw ay 150 milyong km, at ang bilis ng liwanag ay 300,000 km/s. Hinahati namin at makuha ang tinukoy na oras. Ngunit ito ay isang average.
Tandaan din natin na ang ating planeta ay umiikot sa isang elliptical orbital path at ang distansya ay nagbabago ng 147-152 million km. Pagkatapos, sa maximum na diskarte, ang bilis ay magiging 490 segundo, at sa layo - 507 segundo. Ngunit higit pa ay mas kawili-wili.
Ang pagsasanib ay nagaganap sa loob ng solar core, na humahantong sa pagbuo ng mga photon. Nagsisimula ang lahat sa anyo ng mga sinag ng gamma, na sinisipsip ng maraming beses ng isang bituin, naglalakbay sa loob nito, at pagkatapos lamang masira sa ibabaw. Ngunit ang pinakakahanga-hangang bagay ay ang aktwal na liwanag na umaabot sa iyo ay nilikha sampu-sampung libong taon na ang nakalilipas! Nagawa niyang makatakas at sa loob ng 8 minuto ay nakarating na rin siya sa iyo.
Oo, kapag tumingin ka sa kalawakan, literal mong nakikita ang mga bakas ng nakaraan sa lahat ng dako. Lumipat sa amin saglit ang sinasalamin na liwanag ng buwan. Ngunit ang Alpha Centauri ay tumatagal ng higit sa 4 na taon. Ngayon isipin ang tungkol sa mga bituin sa ibang mga kalawakan na tumatagal ng milyun-milyong taon para lang makita ang kanilang magandang ningning.
Tingnan natin mula sa kabilang panig. Kung may mga matatalinong dayuhan na ngayon ay isinasaalang-alang ang ating planeta, pagkatapos ay makikita lamang nila ang mga dinosaur. Ito ang dahilan kung bakit ang bilis ng liwanag ay mahalaga sa mga siyentipiko at cosmologist.
Alam mo, siyempre, na tumatagal ng humigit-kumulang 8 minuto para maabot ng liwanag mula sa Araw ang Earth. Ito ay hindi kapani-paniwalang mabilis kumpara sa kung gaano katagal bago lumabas ang liwanag mula sa loob ng Araw at maabot ang panlabas na gilid nito.
Ang katotohanan ay ang mga photon, mga particle ng liwanag, ay hindi direktang pumunta mula sa core ng Araw hanggang sa labas. Ang pag-alis sa nucleus, pumasok sila sa radiative transfer zone, kung saan ang paglipat ng enerhiya ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsipsip at muling paglabas ng mga photon. Bukod dito, ang pagsipsip-paglabas ng mga photon ay hindi nakasalalay sa anumang paraan kung saan direksyon sila itinuro, dahil dito, ang isang paulit-ulit na muling inilabas na photon ay tumatagal ng maraming oras upang tuluyang lumabas. Ang paglalakbay na ito ay maaaring tumagal ng milyun-milyong taon. Sa karaniwan, ang panahong ito ay 170,000 taon.
Ang pinakamalaking natuklasang siyentipiko noong 2014
Nangungunang 10 tanong tungkol sa uniberso na hinahanap ng mga siyentipiko ang mga sagot sa ngayon Nakapunta na ba sa buwan ang mga Amerikano? Ang Russia ay walang mga pagkakataon para sa paggalugad ng tao sa buwan 10 paraan ang outer space ay maaaring pumatay ng tao Tingnan ang kahanga-hangang pag-inog ng mga labi na pumapalibot sa ating planeta Pakinggan ang tunog ng kalawakan Seven Wonders of the Moon 10 bagay na ipinadala ng mga tao sa stratosphere sa ilang kadahilanan
