Il 22 febbraio 2017, la NASA ha annunciato che 7 esopianeti sono stati trovati attorno alla singola stella TRAPPIST-1. Tre di loro sono nell'intervallo di distanze dalla stella in cui il pianeta può avere acqua liquida e l'acqua è la chiave della vita. È stato anche riferito che questo sistema stellare si trova a una distanza di 40 anni luce dalla Terra.

Questo messaggio ha fatto molto rumore nei media, ad alcuni è sembrato persino che l'umanità fosse a un passo dalla costruzione di nuovi insediamenti vicino a una nuova stella, ma non è così. Ma 40 anni luce sono tanti, sono MOLTI, sono troppi chilometri, cioè questa è una distanza mostruosamente colossale!

Dal corso della fisica è nota la terza velocità cosmica: questa è la velocità che un corpo deve avere sulla superficie della Terra per andare oltre sistema solare. Il valore di questa velocità è 16,65 km/s. Un normale veicolo spaziale in orbita inizia a una velocità di 7,9 km / se ruota attorno alla Terra. In linea di principio, una velocità di 16-20 km/s è abbastanza abbordabile per le moderne tecnologie terrestri, ma non di più!

L'umanità non ha ancora imparato ad accelerare le astronavi a una velocità superiore a 20 km/sec.

Calcoliamo quanti anni impiegheranno un'astronave che vola a una velocità di 20 km/sec per superare i 40 anni luce e raggiungere la stella TRAPPIST-1.
Un anno luce è la distanza percorsa da un raggio di luce nel vuoto e la velocità della luce è di circa 300.000 km/sec.

Un veicolo spaziale di fabbricazione umana vola a una velocità di 20 km/sec, cioè 15.000 volte più lenta della velocità della luce. Una tale nave supererà 40 anni luce in un tempo pari a 40*15000=600000 anni!

Una nave terrestre (con l'attuale livello di tecnologia) volerà verso la stella TRAPPIST-1 tra circa 600 mila anni! L'Homo sapiens esiste sulla Terra (secondo gli scienziati) solo 35-40 mila anni, e qui fino a 600 mila anni!

Nel prossimo futuro, la tecnologia non consentirà a una persona di raggiungere la stella TRAPPIST-1. Si può stimare che anche motori promettenti (ionici, fotonici, vele spaziali, ecc.), che non sono nella realtà terrestre, accelerino la nave a una velocità di 10.000 km / s, il che significa che il tempo di volo verso il sistema TRAPPIST-1 sarà ridotto a 120 anni. Questo è già un momento più o meno accettabile per volare con l'aiuto dell'animazione sospesa o per diverse generazioni di migranti, ma oggi tutti questi motori sono fantastici.

Anche le stelle più vicine sono ancora troppo lontane dalle persone, troppo lontane, per non parlare delle stelle della nostra Galassia o di altre galassie.

Il diametro della nostra galassia, la Via Lattea, è di circa 100 mila anni luce, cioè il percorso da un capo all'altro per una moderna nave terrestre sarà di 1,5 miliardi di anni! La scienza suggerisce che la nostra Terra ha 4,5 miliardi di anni e la vita multicellulare ha circa 2 miliardi di anni. La distanza dalla galassia più vicina a noi - la Nebulosa di Andromeda - è di 2,5 milioni di anni luce dalla Terra - che distanze mostruose!

Come puoi vedere, di tutte le persone che vivono oggi, nessuno metterà mai piede sulla terra di un pianeta vicino a un'altra stella.

Sicuramente, avendo sentito in qualche fantastico film d'azione l'espressione a la “20 to Tatooine anni luce”, molti hanno posto domande legittime. Ne nominerò alcuni:

Un anno non è una volta?

Allora cos'è anno luce?

Quanti chilometri ha?

Quanto tempo ci vorrà anno luce navicella spaziale Insieme a Terra?

Ho deciso di dedicare l'articolo di oggi a spiegare il significato di questa unità di misura, confrontandola con i nostri soliti chilometri e dimostrando le scale che Universo.

Pilota virtuale.

Immagina una persona, in violazione di tutte le regole, che corre lungo l'autostrada a una velocità di 250 km / h. In due ore supererà 500 km e in quattro - fino a 1000. A meno che, ovviamente, non si schianti nel processo ...

Sembrerebbe che questa sia la velocità! Ma per circumnavigare l'intero globo (≈ 40.000 km), il nostro ciclista avrà bisogno di 40 volte più tempo. E questo è già 4 x 40 = 160 ore. O quasi un'intera settimana di guida continua!

Alla fine, però, non diremo che ha percorso 40.000.000 di metri. Dal momento che la pigrizia ci ha sempre costretti a inventare e utilizzare unità di misura alternative più brevi.

Limite.

Da un corso di fisica a scuola, tutti dovrebbero sapere che il pilota più veloce Universo- luce. In un secondo, il suo raggio copre una distanza di circa 300.000 km e il globo, quindi, girerà in 0,134 secondi. È 4.298.507 volte più veloce del nostro pilota virtuale!

Da Terra prima Luna la luce raggiunge in media in 1,25 s, fino a sole il suo raggio scatterà in poco più di 8 minuti.

Colossale, non è vero? Ma l'esistenza di velocità maggiori di quella della luce non è stata ancora provata. Pertanto, il mondo scientifico ha deciso che sarebbe logico misurare le scale cosmiche in unità che un'onda radio passa in determinati intervalli di tempo (che è la luce, in particolare).

Distanze.

In questo modo, anno luce- nient'altro che la distanza che un raggio di luce supera in un anno. Su scale interstellari, usare unità di distanza inferiori a questa non ha molto senso. Eppure lo sono. Ecco i loro valori approssimativi:

1 secondo luce ≈ 300.000 km;

1 minuto luce ≈ 18.000.000 km;

1 ora luce ≈ 1.080.000.000 km;

1 giorno luce ≈ 26.000.000.000 di km;

1 settimana luce ≈ 181.000.000.000 di km;

1 mese luce ≈ 790.000.000.000 di km.

E ora, per capire da dove vengono i numeri, calcoliamo a cosa è uguale uno anno luce.

Ci sono 365 giorni in un anno, 24 ore in un giorno, 60 minuti in un'ora e 60 secondi in un minuto. Pertanto, un anno è composto da 365 x 24 x 60 x 60 = 31.536.000 secondi. La luce percorre 300.000 km in un secondo. Di conseguenza, in un anno il suo raggio coprirà una distanza di 31.536.000 x 300.000 = 9.460.800.000.000 di km.

Questo numero si legge così: NOVE TRILLIONI, QUATTROCENTO SESSANTA MILIARDI E OTTOCENTO MILIONI chilometri.

Ovviamente il valore esatto anno luce leggermente diverso da quello che abbiamo calcolato. Ma quando si descrivono le distanze dalle stelle negli articoli scientifici popolari, in linea di principio, non è necessaria la massima precisione e cento o due milioni di chilometri non giocheranno un ruolo speciale qui.

Ora continuiamo i nostri esperimenti mentali...

Bilancia.

Assumiamo moderno navicella spaziale foglie sistema solare con la terza velocità spaziale (≈ 16,7 km/s). Il primo anno luce supererà in 18.000 anni!

4,36 anni luce al nostro sistema stellare più vicino ( Alpha Centauri, vedi l'immagine all'inizio) supererà in circa 78 mila anni!

Nostro la Via Lattea, avente un diametro di circa 100.000 anni luce, attraverserà tra 1 miliardo e 780 milioni di anni.

E a quello più vicino a noi galassie, navicella spaziale correndo solo dopo 36 miliardi di anni ...

Queste sono le torte. Ma in teoria, anche Universo sorse solo 16 miliardi di anni fa...

E infine...

Puoi iniziare a meravigliarti della scala cosmica anche senza andare oltre sistema solare perché di per sé è molto grande. Ciò è stato dimostrato molto bene e chiaramente, ad esempio, dai creatori del progetto Se la Luna fossesolo 1 pixel (Se la luna fosse solo un pixel): http://joshworth.com/dev/pixelspace/pixelspace_solarsystem.html .

Su questo, forse, completerò l'articolo di oggi. Tutte le tue domande, commenti e desideri sono i benvenuti nei commenti qui sotto.

Unità di lunghezza fuori sistema utilizzata in astronomia; 1 S. g. è uguale alla distanza percorsa dalla luce in 1 anno. 1 S. g. \u003d 0,3068 parsec \u003d 9,4605 1015 m Fisico dizionario enciclopedico. M.: Enciclopedia sovietica. Il caporedattore A. M. Prokhorov. ... ... Enciclopedia fisica

ANNOLUCE, un'unità di distanza astronomica, uguale alla distanza percorsa dalla luce spazio aperto o in VUOTO per un anno tropicale. Un anno luce è pari a 9,46071012 km... Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

LIGHTYEAR, unità di lunghezza usata in astronomia: il percorso percorso dalla luce in 1 anno, cioè 9.466?1012 km. La distanza dalla stella più vicina (Proxima Centauri) è di circa 4,3 anni luce. Le stelle più lontane della Galassia si trovano su ... ... Enciclopedia moderna

Unità di distanze interstellari; il percorso che la luce percorre in un anno, ovvero 9,46 × 1012 km... Grande dizionario enciclopedico

Anno luce- LIGHTYEAR, unità di lunghezza usata in astronomia: il percorso percorso dalla luce in 1 anno, cioè 9.466´1012 km. La distanza dalla stella più vicina (Proxima Centauri) è di circa 4,3 anni luce. Le stelle più lontane della Galassia si trovano su ... ... Dizionario enciclopedico illustrato

Un'unità di lunghezza non sistemica utilizzata in astronomia. 1 anno luce è la distanza percorsa dalla luce in 1 anno. 1 anno luce è pari a 9,4605E+12 km = 0,307 pc... Dizionario astronomico

Unità di distanze interstellari; il percorso che la luce percorre in un anno, cioè 9,46 1012 km. * * * LIGHTYEAR LIGHTYEAR, un'unità di distanza interstellare; il percorso che la luce percorre in un anno, ovvero 9,46x1012 km... dizionario enciclopedico

Anno luce- un'unità di distanza pari al percorso percorso dalla luce in un anno. Un anno luce è 0,3 parsec... Concetti di scienze naturali moderne. Glossario dei termini di base

anno luce- šviesmetis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Astronominis ilgio matavimo vienetas, lygus nuotoliui, kurį vakuume nusklinda šviesa per 1 atogrąžinius metus. Žymimas šm: 1 šm = 9,46073 10¹² km. attikmenys: engl. luce… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

anno luce- šviesmetis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. anno luce vok. Lichtjahr, n rus. anno luce, m pranc. année lumière, f … Fizikos terminų žodynas

Libri

• Non c'è modo di tornare indietro. Set di 3 libri, Lukyanov Alexey, Naumov Ivan Sergeevich. Set di 3 libri. 1. "Tsunami. Libro uno. Earthshakers" 1999. Egor e Yusya Kruglov sono lasciati senza le cure degli adulti. Non c'è niente di buono davanti a loro. La disabilità ha reso...
• Astronomia affascinante, Elena Kachur. Informazioni sul libro Nel nuovo e tanto atteso libro, Chevostik e lo zio Kuzya vanno all'osservatorio! Qui avranno un'affascinante conoscenza dei corpi celesti che adornano il nostro cielo notturno. Insieme a…

Scale di distanza galattiche

Anno luce ( S. G., ly) è un'unità fuori sistema di lunghezza pari alla distanza percorsa dalla luce in un anno.

Più precisamente, secondo la definizione dell'Unione Astronomica Internazionale (IAU), un anno luce è uguale alla distanza che la luce percorre nel vuoto, non influenzata dai campi gravitazionali, in un anno giuliano (che è pari per definizione a 365,25 giorni standard di 86.400 SI secondi o 31.557 600 secondi). È questa definizione che è raccomandata per l'uso nella letteratura scientifica popolare. Nella letteratura professionale, parsec e multipli di unità (kilo e megaparsec) vengono solitamente utilizzati invece di un anno luce per esprimere grandi distanze.

In precedenza (fino al 1984), un anno luce era la distanza percorsa dalla luce in un anno tropicale, riferito all'epoca 1900.0. La nuova definizione differisce da quella precedente di circa lo 0,002%. Poiché questa unità di distanza non viene utilizzata per misurazioni altamente accurate, non vi è alcuna differenza pratica tra la vecchia e la nuova definizione.

Valori numerici

Un anno luce è:

• 9 460 730 472 580 800 metri (circa 9,46 petametri)
• 63.241.077 unità astronomiche (AU)
• 0,306601 parsec

Unità correlate

Le seguenti unità sono usate abbastanza raramente, di solito solo nelle pubblicazioni popolari:

• 1 secondo luce = 299.792,458 km (esattamente)
• 1 minuto luce ≈ 18 milioni di km
• 1 ora luce ≈ 1079 milioni di km
• 1 giorno luce ≈ 26 miliardi di km
• 1 settimana luce ≈ 181 miliardi di km
• 1 mese luce ≈ 790 miliardi di km

Distanza in anni luce

L'anno luce è conveniente per la rappresentazione qualitativa delle scale delle distanze in astronomia.

Scala	Valore (St. Anni)	Descrizione
Secondi	4 10 -8	La distanza media è di circa 380.000 km. Ciò significa che un raggio di luce emesso dalla superficie impiega circa 1,3 secondi per raggiungere la superficie della Luna.
minuti	1.6 10 -5	Un'unità astronomica è pari a circa 150 milioni di chilometri. Pertanto, la luce viaggia dalla Terra in circa 500 secondi (8 minuti e 20 secondi).
Guadare	0,0006	La distanza media dal Sole a circa 5 ore luce.
	0,0016	Gli apparati del Pioneer e della serie, volando oltre, circa 30 anni dopo il lancio, si sono ritirati a una distanza di circa cento unità astronomiche dal Sole e il loro tempo di risposta alle richieste dalla Terra è di circa 14 ore.
Anno	1,6	Il bordo interno dell'ipotetico si trova a 50.000 AU. e. dal Sole e quello esterno - 100.000 a. e. Per coprire la distanza dal Sole al bordo esterno della nuvola, la luce impiegherà circa un anno e mezzo.
	2,0	Il raggio massimo della regione dell'influenza gravitazionale del Sole ("Sfere di Hill") è di circa 125.000 UA. e.
	4,2	Il più vicino a noi (senza contare il Sole), Proxima Centauri, si trova ad una distanza di 4,2 sv. dell'anno.
Millennio	26 000	Il centro della nostra Galassia si trova a circa 26.000 anni luce dal Sole.
	100 000	Il nostro diametro del disco è di 100.000 anni luce.
Milioni di anni	2.5 10 6	La M31 più vicina a noi, quella famosa, dista da noi 2,5 milioni di anni luce.
	3.14 10 6	(M33) si trova a 3,14 milioni di anni luce di distanza ed è l'oggetto stazionario più distante visibile ad occhio nudo.
	5.8 10 7	Quello più vicino, l'ammasso della Vergine, dista da noi 58 milioni di anni luce.
	Decine di milioni di anni luce	La dimensione caratteristica degli ammassi di galassie di diametro.
	1,5 10 8 - 2,5 10 8	L'anomalia gravitazionale "Great Attractor" si trova a una distanza di 150-250 milioni di anni luce da noi.
Miliardi di anni	1.2 10 9	La Grande Muraglia di Sloan è una delle formazioni più grandi al mondo, le sue dimensioni sono di circa 350 Mpc. Perché la luce lo superi da un capo all'altro, ci vorrà circa un miliardo di anni.
	1.4 10 10	La dimensione di una regione dell'universo connessa causalmente. Viene calcolato dall'età dell'Universo e dalla velocità massima di trasferimento delle informazioni: la velocità della luce.
	4.57 10 10	La distanza in movimento dalla Terra al confine dell'universo osservabile in qualsiasi direzione; il raggio in movimento dell'Universo osservabile (nell'ambito del modello cosmologico standard Lambda-CDM).



Le distanze cosmiche sono difficili da misurare in metri e chilometri ordinari, quindi gli astronomi usano altre unità fisiche nel loro lavoro. Uno di questi è chiamato anno luce.


Molti fan della fantascienza hanno familiarità con questo concetto, poiché appare frequentemente in film e libri. Ma non tutti sanno a cosa corrisponda un anno luce, e alcuni addirittura pensano che sia simile al consueto calcolo annuale del tempo.

Cos'è un anno luce?

In effetti, l'anno luce non è un'unità di tempo, come si potrebbe supporre, ma un'unità di lunghezza usata in astronomia. Si intende la distanza percorsa dalla luce in un anno.

È comunemente usato nei libri di astronomia o nella fantascienza popolare per determinare le lunghezze all'interno del sistema solare. Per calcoli matematici più accurati o misurazioni delle distanze nell'Universo, viene presa come base un'altra unità: .

L'apparizione dell'anno luce in astronomia era associata allo sviluppo delle scienze stellari e alla necessità di utilizzare parametri paragonabili alla scala dello spazio. Il concetto fu introdotto pochi anni dopo la prima misurazione riuscita della distanza dal Sole alla stella 61 Cygni nel 1838.


Originariamente si chiamava anno luce la distanza percorsa dalla luce in un anno tropicale, cioè per un periodo di tempo pari all'intero ciclo delle stagioni. Tuttavia, dal 1984, è stato preso come base l'anno giuliano (365,25 giorni), per cui le misurazioni sono diventate più accurate.

Come viene determinata la velocità della luce?

Per calcolare l'anno luce, i ricercatori hanno dovuto prima determinare la velocità della luce. C'era una volta gli astronomi credevano che la propagazione dei raggi nello spazio avvenisse istantaneamente, ma nel XVII secolo una tale conclusione iniziò a essere messa in discussione.

I primi tentativi di calcolo furono fatti da Galileo Gallilei, che decise di calcolare il tempo durante il quale la luce percorre 8 km. La sua ricerca non ha avuto successo. James Bradley riuscì a calcolare il valore approssimativo nel 1728, che determinò il valore della velocità a 301 mila km / s.

Qual è la velocità della luce?

Nonostante il fatto che Bradley abbia fatto calcoli abbastanza corretti, per determinare velocità precisa potrebbe solo nel XX secolo, utilizzando la moderna tecnologia laser. Un'attrezzatura perfetta ha permesso di effettuare calcoli adeguati all'indice di rifrazione dei raggi, per cui questo valore era di 299.792,458 chilometri al secondo.


Gli astronomi operano con queste cifre fino ad oggi. In futuro, semplici calcoli hanno aiutato a determinare con precisione il tempo necessario ai raggi per volare attorno all'orbita il globo senza essere influenzato dai campi gravitazionali.

Sebbene la velocità della luce non sia paragonabile alle distanze terrestri, il suo utilizzo nei calcoli è spiegato dal fatto che le persone sono abituate a pensare in categorie "terrene".

Cos'è un anno luce?

Se teniamo conto che un secondo luce è pari a 299.792.458 metri, è facile calcolare che la luce percorre 17.987.547.480 metri in un minuto. Di norma, gli astrofisici utilizzano questi dati per misurare le distanze all'interno dei sistemi planetari.

Per studiare i corpi celesti alla scala dell'Universo, è molto più conveniente prendere come base un anno luce, che è pari a 9,460 trilioni di chilometri o 0,306 parsec. L'osservazione dei corpi cosmici è l'unico caso in cui una persona può vedere il passato con i propri occhi.

Ci vogliono molti anni prima che la luce emessa da qualche stella lontana raggiunga la Terra. Per questo, osservando oggetti spaziali, non li vedi come sono in questo momento, ma come erano nel momento in cui è stata emessa la luce.

Esempi di distanze in anni luce

Grazie alla capacità di calcolare la velocità dei raggi, gli astronomi sono stati in grado di calcolare la distanza in anni luce da molti corpi celesti. Quindi, la distanza dal nostro pianeta alla Luna è di 1,3 secondi luce, a Proxima Centauri - 4,2 anni luce, alla Nebulosa di Andromeda - 2,5 milioni di anni luce.


La distanza tra il Sole e il centro della nostra galassia è di circa 26 mila anni luce e tra il Sole e il pianeta Plutone - 5 ore luce.