Svjetlosna godina je mnogima poznata od fantastične. Unatoč činjenici da je njen naziv sličan vremenskom periodu godine, godina uopće ne mjeri vrijeme, već udaljenost. Ova jedinica je dizajnirana za mjerenje velikih dimenzija.
Svjetlosna godina je nesistemska jedinica dužine. Ovo je udaljenost koju svjetlost prijeđe u vakuumu za godinu dana (365,25 dana ili 31,557,600 sekundi).
Mapiranje svjetlosna godina sa kalendarom je počeo da se koristi nakon 1984. Pre toga, svetlosna godina je bila razdaljina koju svetlost pređe u jednoj tropskoj godini.
Dužina tropske godine nema tačnu vrijednost, jer se njeni proračuni odnose na ugaona brzina Sunce, i za njega postoje varijacije. Za svjetlosnu godinu uzeta je prosječna vrijednost.
Razlika u proračunu između tropske svjetlosne godine i julijanske svjetlosne godine je 0,02 posto. A budući da se ova jedinica ne koristi za visoko precizna mjerenja, među njima nema praktične razlike.
Svjetlosna godina kao dužina se koristi u naučno-popularnoj literaturi. U astronomiji postoji još jedna vansistemska jedinica za mjerenje velikih udaljenosti - parsek. Izračun parseka se zasniva na srednjem poluprečniku Zemljine orbite. 1 parsec je jednak 3,2616 svjetlosnih godina.
Proračuni i udaljenosti
Izračunavanje svjetlosne godine direktno je povezano sa brzinom svjetlosti. Za proračune u fizici obično se uzima 300.000.000 m/s. Tačna vrijednost brzine svjetlosti je 299,792,458 m/s. Odnosno, 299.792.458 metara je samo jedna svjetlosna sekunda!
Udaljenost do Mjeseca je otprilike 384.400.000 metara, što znači da će svjetlosni snop do površine Mjeseca doći za otprilike 1,28 sekundi.
Udaljenost od Sunca do Zemlje je 149 600 000 000. Dakle, sunčevi zraci dospiju na Zemlju za nešto manje od 7 minuta.
Dakle, postoji 31,557,600 sekundi u godini. Pomnoživši ovaj broj sa razdaljinom koja je jednaka jednoj svetlosnoj sekundi, dobijamo da je jedna svetlosna godina jednaka 9,460,730,472,580,800 metara.
1 milion svetlosnih godina, respektivno, biće jednako 9.460.730.472.580.800.000.000 metara.
Prema približnim proračunima astronoma, prečnik naše galaksije je oko 100.000 svjetlosnih godina. To jest, unutar naše Galaksije ne mogu postojati udaljenosti mjerene milionima svjetlosnih godina. Takvi brojevi su primjenjivi za mjerenje udaljenosti između galaksija.
Galaksija Andromeda najbliža Zemlji udaljena je 2,5 miliona svjetlosnih godina.
Do danas najveći prostorna udaljenost od Zemlje koja se može izmjeriti je udaljenost do ruba vidljivog svemira. To je oko 45 milijardi svjetlosnih godina.
Savjet 2: Koliko je duga svjetlosna godina u kosmičkoj dimenziji
Izraz "svjetlosna godina" nalazi se u mnogim naučnim člancima, popularnim TV emisijama, udžbenicima, pa čak i u vijestima iz svijeta nauke. Međutim, neki ljudi vjeruju da je svjetlosna godina određena jedinica vremena, iako se u stvari udaljenost može mjeriti i godinama.
Koliko kilometara u godini
Da biste razumjeli značenje pojma "svjetlosne godine", prvo se morate sjetiti školskog kursa fizike, posebno dijela koji se tiče brzine svjetlosti. Dakle, brzina svjetlosti u vakuumu, gdje na nju ne utiče razni faktori, kao što su gravitacija i magnetna polja, suspendovane čestice, prelamanje prozirnog medija itd. iznosi 299.792,5 kilometara u sekundi. Mora se shvatiti da u ovom slučaju svjetlost označava one koje percipira ljudski vid.
Manje poznate jedinice udaljenosti su svjetlosni mjesec, sedmica, dan, sat, minuta i sekunda.Dovoljno dugo svjetlo se smatralo beskonačnom količinom, a prva osoba koja je izračunala približnu brzinu svjetlosnih zraka u vakuumu bio je astronom Olaf Roemer sredinom 17. stoljeća. Naravno, njegovi podaci su bili vrlo približni, ali je bitna i sama činjenica određivanja konačne vrijednosti brzine. 1970. godine, brzina svjetlosti je određena na jedan metar u sekundi. Tačniji rezultati do sada nisu postignuti, jer je bilo problema sa greškom etalona brojila.
Svjetlosna godina i druge udaljenosti
Budući da su udaljenosti velike, njihovo mjerenje u uobičajenim jedinicama bilo bi neracionalno i nezgodno. Na osnovu ovih razmatranja uvedena je posebna svjetlosna godina, odnosno udaljenost koju svjetlost prijeđe u takozvanoj julijanskoj godini (jednaka 365,25 dana). S obzirom na to da svaki dan sadrži 86.400 sekundi, može se izračunati da za godinu dana zraka svjetlosti pređe nekoliko puta više od 9,4 kilometara. Ova vrijednost se čini ogromnom, međutim, na primjer, udaljenost do najbliže zvijezde Zemlji, Proxima Centauri, je 4,2 godine, a prečnik galaksije Mliječni put prelazi 100.000 svjetlosnih godina, odnosno onih vizuelnih zapažanja koja se mogu napraviti sada prikažite sliku koja je postojala prije otprilike stotina hiljada godina.
Snop svjetlosti pokrije udaljenost od Zemlje do Mjeseca za otprilike jednu sekundu, ali sunčeva svjetlost do naše planete stiže više od osam minuta.
U profesionalnoj astrofizici koncept svjetlosne godine se rijetko koristi. Naučnici uglavnom rade sa jedinicama kao što su parsek i astronomska jedinica. Parsek je udaljenost do zamišljene tačke iz koje se radijus Zemljine orbite vidi pod uglom od jedne lučne sekunde (1/3600 stepena). Prosječni radijus orbite, odnosno udaljenost od Zemlje do Sunca, naziva se astronomska jedinica. Parsek je oko 3 svjetlosne godine ili 30,8 triliona kilometara. Astronomska jedinica je približno jednaka 149,6 miliona kilometara.
Savjet 3: Postoji li jedinica udaljenosti veća od svjetlosne godine?
Metri, kilometri, milje i druge mjerne jedinice uspješno su korištene i nastavljaju se koristiti na Zemlji. Ali istraživanje svemira postavilo je pitanje uvođenja novih mjera dužine, jer čak i unutar Solarni sistem možete se zbuniti u nulama, mjereći udaljenost u kilometrima.
Za mjerenje udaljenosti unutar Sunčevog sistema stvorena je astronomska jedinica - mjera udaljenosti, koja je jednaka prosječnoj udaljenosti između Sunca i Zemlje. Međutim, čak ni za solarni sistem, ova jedinica ne izgleda baš prikladna, što se može pokazati na dobrom primjeru. Ako zamislimo da središte malog stola odgovara Suncu, a astronomska jedinica se uzima kao 1 cm, onda da biste označili Oortov oblak - "spoljnu granicu" Sunčevog sistema - morat ćete se udaljiti od stol za 0,5 km.
Ako astronomska jedinica nije bila dovoljno velika čak ni za Sunčev sistem, utoliko su bile potrebne druge jedinice za mjerenje udaljenosti između zvijezda i galaksija.
Svjetlosna godina
Jedinica mjerenja udaljenosti na skali svemira morala je biti zasnovana na nekoj apsolutnoj vrijednosti. Ovo je brzina svjetlosti. Njegovo najpreciznije mjerenje izvršeno je 1975. godine - brzina svjetlosti je 299.792.458 m/s ili 1.079.252.848,8 km/h.
Za mjernu jedinicu uzeta je udaljenost koju svjetlost, krećući se takvom brzinom, pređe tokom zemaljske neprestupne godine - 365 zemaljskih dana. Ova jedinica se zvala svjetlosna godina.
Trenutno su svjetlosne godine češće naznačene u knjigama i naučnofantastičnim romanima nego u naučnim radovima. Astronomi često koriste veću jedinicu, parsek.
Parsec i njegovi derivati
Naziv "parsec" znači "paralaksa lučne sekunde". Lučna sekunda je mjerna jedinica ugla: krug je podijeljen na 360 stepeni, stepen je podijeljen na 60 minuta, minut je podijeljen na 60 sekundi. Paralaksa je promena posmatranog položaja objekta u zavisnosti od položaja posmatrača. Prema godišnjoj paralaksi zvijezda izračunava se udaljenost do njih. Ako zamislite pravougaonog trougla, jedan od krakova u kojem je poluosa zemljine orbite, a hipotenuza je udaljenost između Sunca i druge zvijezde, tada je veličina ugla u njoj godišnja paralaksa ove zvijezde.
Na određenoj udaljenosti, godišnja paralaksa će biti jednaka 1 lučnoj sekundi, a ta udaljenost je uzeta kao mjerna jedinica koja se zove parsek. Međunarodna oznaka ove jedinice je pc, ruska je pc.
Parsek je jednak 30,8568 triliona km ili 3,2616 svjetlosnih godina. Međutim, za kosmičke razmjere to nije bilo dovoljno. Astronomi koriste izvedene jedinice: jednake 1000 pk, - 1 milion pk i - 1 milijarda pk.
Brz odgovor: nikako.
Često nam se postavljaju vrlo zanimljiva pitanja, na koja su odgovori vrlo nestandardni. Vidite jedno od ovih pitanja u naslovu. I zaista, koliko zemaljskih godina ima u jednoj svjetlosnoj godini? Možda ćete biti razočarani, ali tačan odgovor uopće nije. Kako to?
Stvar je u tome da svjetlosna godina nije mjera vremena, već mjera udaljenosti. Da budemo precizniji, svjetlosna godina je jednaka udaljenosti koju svjetlost pređe u vakuumu, bez utjecaja gravitacijskih polja, u jednoj julijanskoj godini (što je po definiciji jednako 365,25 standardnih dana od 86 400 SI sekundi, ili 31 557 600 sekundi), prema definiciji Međunarodne astronomske unije.
Pokušajmo sada izračunati udaljenost svjetlosne godine. Da biste to učinili, uzmite oznaku od 300 hiljada kilometara u sekundi (to je upravo brzina svjetlosti) i pomnožite sa 31,56 miliona sekundi (toliko sekundi u godini) i dobijete ogromnu cifru - 9.460.800.000.000 km (ili 9.460.000 miliona kilometara) . Ova fantastična cifra označava udaljenost, koja je jednaka svjetlosnoj godini.
- 1 svjetlosni mjesec ~ 788,333 miliona km
- 1 svjetlosna sedmica ~ 197,083 miliona km
- 1 svjetlosni dan ~ 26,277 miliona km
- 1 svjetlosni sat ~ 1,094 miliona km
- 1 svjetlosna minuta ~ približno 18 miliona km
- 1 svjetlosna sekunda ~ 300 hiljada km
Istražujući vlastitu planetu, stotinama godina ljudi izmišljaju sve više i više novih sistema za mjerenje segmenata udaljenosti. Kao rezultat toga, odlučeno je da se jedan metar smatra univerzalnom jedinicom dužine, a da se velika udaljenost mjeri u kilometrima.
Ali nadolazeći dvadeseti vek postavio je novi problem za čovečanstvo. Ljudi su počeli pažljivo proučavati svemir - i pokazalo se da su prostranstva svemira toliko ogromna da kilometri ovdje jednostavno nisu prikladni. U poznatim jedinicama još uvijek možete izraziti udaljenost od Zemlje do Mjeseca ili od Zemlje do Marsa. Ali ako pokušate utvrditi koliko kilometara je najbliža zvijezda od naše planete, cifra "stječe" nezamisliv broj decimalnih mjesta.
Čemu je jednaka 1 svjetlosna godina?
Postalo je očigledno da je potrebna nova mjerna jedinica za proučavanje prostora svemira - i postala je svjetlosna godina. Svjetlost pređe 300.000 kilometara u jednoj sekundi. Svjetlosna godina - ovo je udaljenost koju će svjetlost preći za tačno godinu dana - a u smislu poznatijeg brojevnog sistema, ova udaljenost je 9.460.730.472.580,8 kilometara. Jasno je da je korištenje lakonske "jedne svjetlosne godine" mnogo zgodnije nego korištenje ove ogromne brojke svaki put u proračunima.
Od svih zvijezda, Proxima Centauri nam je najbliža - udaljena je “samo” 4,22 svjetlosne godine. Naravno, u kilometrima, cifra će se pokazati nezamislivo ogromna. Međutim, sve se zna u poređenju – s obzirom da je najbliža galaksija zvana Andromeda udaljena čak 2,5 miliona svjetlosnih godina od Mliječnog puta, spomenuta zvijezda zaista počinje da djeluje kao vrlo bliska susjeda.
Inače, korištenje svjetlosnih godina pomaže naučnicima da shvate u kojim kutovima Univerzuma ima smisla tražiti inteligentni život, a gdje je potpuno beskorisno slati radio signale. Na kraju krajeva, brzina radio signala je slična brzini svjetlosti - shodno tome, pozdrav upućen udaljenoj galaksiji će svoj cilj postići tek nakon miliona godina. Razumnije je sačekati odgovor od bližih "komšija" - objekata čiji će hipotetički signali odgovora stići do zemaljskih vozila barem tokom života osobe.
1 svjetlosna godina je koliko zemaljskih godina?
Postoji široko rasprostranjena zabluda da je svjetlosna godina jedinica vremena. Zapravo, nije. Pojam nema nikakve veze sa zemaljskim godinama, ni na koji način ne korelira s njima i označava samo udaljenost koju svjetlost pređe u jednoj zemaljskoj godini.
Podijelite naše članke!
Svjetlosna godina
Tokom istraživanja svoje planete, ljudima su bile potrebne različite mjere mjerenja udaljenosti i segmenata. U početku su mjere dužine bile neprecizne, jer različitih naroda imali svoje načine mjerenja. Tek 1791. godine naučnici iz Francuske uveli su mjeru koja se i danas koristi - metar (od grčkog - "mjera").
Ali početkom dvadesetog veka ljudi su počeli da skreću pažnju na proučavanje svemira. A činjenica da Univerzum ima nevjerovatne udaljenosti, već postojeći metrički sistem se pokazao neprikladnim za mjerenje tako velikih udaljenosti. Moguće je izmjeriti u kilometrima udaljenost od naše planete do Mjeseca ili do Marsa, ali ako mjerite udaljenosti do drugih planeta, pa čak i zvijezda, tada će na slici biti nevjerovatan broj nula.
A onda su naučnici odlučili da uvedu pojam "svjetlosne godine".
Koliko svjetlosnih godina?
U samo jednoj sekundi fotoni svjetlosti pređu dužinu od 300.000 km. Svjetlosna godina je broj kilometara koje svjetlost prijeđe za 12 mjeseci. U kilometrima to će biti - 9.460.730.472.580,8 kilometara ≈ 9,46 1015.
Naravno, korištenje izraza "svjetlosne godine" je praktičnije nego korištenje ogromnih kilometara. Ali, naravno, postoje približne vrijednosti:
1 svjetlosna sekunda ≈ 300 hiljada kilometara.
1 svjetlosna minuta ≈ 18 miliona kilometara.
1 svjetlosni sat ≈ 1.080.000.000 kilometara.
1 svjetlosni dan ≈ 26.000.000.000 kilometara.
1 svjetlosna sedmica ≈ 181.000.000.000 kilometara.
1 svjetlosni mjesec ≈ 790.000.000.000 kilometara.
Koliko?
Pretpostavljamo da letjelica leti trećom kosmičkom brzinom (oko 16,8 kilometara u sekundi), a onda će za 18 hiljada godina brod letjeti za jednu svjetlosnu godinu. A našu galaksiju Mliječni put, čija je prečnik oko sto hiljada svjetlosnih godina, brod će proletjeti za skoro 2 milijarde godina!
Najbliža zvijezda Suncu je Proxima Centauri. Nalazi se na udaljenosti od oko četiri svjetlosne godine. Ako se preračuna u kilometre, brojka je vrlo velika.
Ali ako uporedimo udaljenost od Proksime Centauri do najbliže galaksije, magline Andromeda, onda je zvijezda vrlo blizu, budući da je Andromeda udaljena dva i po miliona svjetlosnih godina od Mliječnog puta. Svemirski brod može doletjeti tamo za 35 milijardi godina.
Za šta su još korisne svjetlosne godine?
Korištenje svjetlosnih godina pomaže da se shvati gdje u svemiru možete pokušati pronaći inteligentne civilizacije. Tako naučnici određuju gdje ima smisla slati radio signale, a gdje ne.
Kako to funkcionira: brzina svjetlosti jednaka je brzini radio signala, a ispostavilo se da je slanje poruka tamo gdje će stići za hiljade, ili čak milijarde godina, potpuno beskorisno. Ima smisla tražiti "komšije" preko poslanog signala, koji će trajati barem jedan ljudski život.
Koliko zemaljskih godina ima u svjetlosnim godinama?
U osnovi je pogrešno vjerovanje da ovaj izraz mjeri vrijeme. Svjetlosna godina nema nikakve veze sa zemaljskim vremenom i nije ni na koji način povezana s njim. Označava samo mjeru udaljenosti koju svjetlost prijeđe za godinu dana na Zemlji.
Kosmičke udaljenosti je teško izmjeriti običnim metrima i kilometrima, pa astronomi u svom radu koriste druge fizičke jedinice. Jedna od njih se zove svjetlosna godina.
Mnogi ljubitelji naučne fantastike su upoznati sa ovim konceptom, jer se često pojavljuje u filmovima i knjigama. Ali ne znaju svi čemu je jednaka svjetlosna godina, a neki čak misle da je to slično uobičajenom godišnjem računanju vremena.
Šta je svjetlosna godina?
U stvari, svjetlosna godina nije jedinica vremena, kao što bi se moglo pretpostaviti, već jedinica dužine koja se koristi u astronomiji. Podrazumijeva se kao udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini.
Obično se koristi u udžbenicima astronomije ili popularnoj naučnoj fantastici za određivanje dužina unutar Sunčevog sistema. Za preciznije matematičke proračune ili mjerenja udaljenosti u svemiru, kao osnova se uzima još jedna jedinica - .
Pojava svjetlosne godine u astronomiji bila je povezana s razvojem zvjezdanih znanosti i potrebom za korištenjem parametara uporedivih sa svemirskom skalom. Koncept je uveden nekoliko godina nakon prvog uspješnog mjerenja udaljenosti od Sunca do zvijezde 61 Cygni 1838. godine. 
Prvobitno se svjetlosnom godinom nazivala udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj tropskoj godini, odnosno za vremenski period koji je jednak punom ciklusu godišnjih doba. Međutim, od 1984. za osnovu se uzima julijanska godina (365,25 dana), zbog čega su mjerenja postala preciznija.
Kako se određuje brzina svjetlosti?
Da bi izračunali svjetlosnu godinu, istraživači su prvo morali odrediti brzinu svjetlosti. Nekada su astronomi vjerovali da se širenje zraka u svemiru događa trenutno, ali je u 17. stoljeću takav zaključak počeo da se dovodi u pitanje.
Prve pokušaje proračuna napravio je Galileo Gallilei, koji je odlučio izračunati vrijeme za koje svjetlost putuje 8 km. Njegovo istraživanje je bilo neuspješno. James Bradley uspio je izračunati približnu vrijednost 1728. godine, koji je odredio vrijednost brzine od 301 hiljadu km/s.
Kolika je brzina svjetlosti?
Unatoč činjenici da je Bradley napravio prilično precizne proračune, tek su u 20. stoljeću mogli odrediti tačnu brzinu koristeći modernu lasersku tehnologiju. Savršena oprema omogućila je proračune prilagođene indeksu prelamanja zraka, zbog čega je ova vrijednost iznosila 299.792,458 kilometara u sekundi. 
Astronomi rade sa ovim brojkama do danas. U budućnosti su jednostavni proračuni pomogli da se precizno odredi vrijeme koje je potrebno zracima da lete oko orbite globus bez uticaja gravitacionih polja.
Iako se brzina svjetlosti ne može porediti sa zemaljskim udaljenostima, njena upotreba u proračunima objašnjava se činjenicom da su ljudi navikli razmišljati u "zemaljskim" kategorijama.
Šta je svjetlosna godina?
Ako uzmemo u obzir da je svjetlosna sekunda jednaka 299.792.458 metara, lako je izračunati da svjetlost pređe 17.987.547.480 metara u minuti. Po pravilu, astrofizičari koriste ove podatke za mjerenje udaljenosti unutar planetarnih sistema.
Za proučavanje nebeskih tijela na skali svemira, mnogo je zgodnije uzeti za osnovu svjetlosnu godinu, koja je jednaka 9,460 triliona kilometara ili 0,306 parseka. Posmatranje kosmičkih tijela je jedini slučaj kada čovjek može vidjeti prošlost vlastitim očima.
Potrebno je mnogo godina da svjetlost koju emituje neka udaljena zvijezda stigne do Zemlje. Iz tog razloga, posmatranje svemirski objekti, vidite ih ne onakvima kakvi jesu u ovom trenutku, već onakvima kakvi su bili u trenutku kada je svjetlost emitovana.
Primjeri udaljenosti u svjetlosnim godinama
Zahvaljujući sposobnosti izračunavanja brzine zraka, astronomi su mogli izračunati udaljenost u svjetlosnim godinama do mnogih nebeskih tijela. Dakle, udaljenost od naše planete do Mjeseca je 1,3 svjetlosne sekunde, do Proksime Kentauri - 4,2 svjetlosne godine, do Andromedine magline - 2,5 miliona svjetlosnih godina. 
Udaljenost između Sunca i centra naše galaksije je oko 26 hiljada svjetlosnih godina, a između Sunca i planete Pluton - 5 svjetlosnih sati.