Svjetlosna godina
Svjetlosna godina (sg) je udaljenost koju svjetlost prevali u vakuumu za jednu godinu. Brzina svjetlosti je 3*10 8 m/s, u godini dana udaljenost koju prevali svjetlost iznosi 9,460,528,112,671,650 metara. Jedna svjetlosna godina odgovara 63,241 AJ.[1]
Jedinica sg se koristi u astronomiji jer je, zbog velikog broja decimala, teže izražavanje udaljenosti u kilometrima.[2]
Način izračunavanja
urediBrzina svjetlosti je 3*10 8 m/s. Broj sekundi u godini dana dobijemo množenjem sljedećih brojki:
- 60 sekundi (u jednoj minuti),
- 60 minuta (u jednom satu),
- 24 sata (u jednom danu),
- 365 dana (u jednoj godini).
Potom množenjem 60*60*24*365 = 31,536,000 s i koristeći formulu s = v * t, dobije se udaljenost od 9,460,800,000,000,000 m.[3] Brzina svjetlosti na nekoliko decimala više iznosi 2,997,924,580 * 108 m/s, pa je tačnija udaljenost 9,454,254,955,488,000 metara, ili nešto malo manje od devet i po hiljada milijardi km. Međutim, kako godina dana (sunčeva godina) ima 365 dana 5 sati 48 minuta i 45 sekundi, broj sekundi je zapravo 31,556,925 - a udaljenost iznosi 9,460,528,112,671,650 metara.
Historija
urediJedinica svjetlosne godine pojavila se nekoliko godina nakon prvog uspješnog mjerenja udaljenosti do zvijezde koja nije Sunce. To mjerenje metodom trigonometrijske paralakse obavio je 1838. Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846).[4] Paralaksa zvijezde 61 Cygni (Labud), čije je mjerenje obavljeno u toku 6 mjeseci, iznosila je u 0,6 uglovnih sekundi što je odgovaralo 11,3 svjetlosnih godina.[5] Mjerenje je obavio koristeći heliometar od 160 milimetara (6,2 inča) koji je dizajnirao Joseph von Fraunhofer. Najveća jedinica za izražavanje udaljenosti u svemiru u to vrijeme bila je astronomska jedinica, jednaka poluprečniku Zemljine orbite na 150 miliona kilometara. U tom smislu, trigonometrijski proračuni zasnovani na Labudovoj paralaksi od 0,314 lučnih sekundi, pokazali su da je udaljenost do zvijezde 660.000 astronomskih jedinica (9,9×1013 km). Bessel je dodao da svjetlosti treba 10,3 godine da pređe ovu udaljenost [6]. Prepoznao je da će njegovi čitaoci uživati u mentalnoj slici približnog vremena prolaska svetlosti, ali se uzdržao od upotrebe svetlosne godine kao jedinice. Možda se opirao izražavanju udaljenosti u svjetlosnim godinama jer bi to umanjilo tačnost njegovih paralaksnih podataka zbog množenja s neizvjesnim parametrom brzine svjetlosti.
Jedinica za svjetlosnu godinu pojavila se 1851. godine u njemačkom popularnom astronomskom članku Otta Ulea [7]. Ule je objasnio neobičnost naziva jedinice udaljenosti koja se završava na "godina" upoređujući ga sa satom hoda (Wegstunde).
Savremena njemačka popularna astronomska knjiga također je primetila da je svetlosna godina čudan naziv [8]. Godine 1868. engleski časopis označio je svjetlosnu godinu kao jedinicu koju su koristili Nijemci [9]. Eddington je svjetlosnu godinu nazvao nezgodnom i nebitnom jedinicom, koja se ponekad uvukla iz popularne upotrebe u tehnička istraživanja.
Iako moderni astronomi često radije koriste parsek, svjetlosne godine se također popularno koriste za mjerenje prostranstava međuzvjezdanog i međugalaktičkog prostora.
Primjena
urediIAU je 1976. izdala preporuku o korištenju raznih mjernih jedinica, među njima i za svjetlosnu godinu. Svjetlosna godina preporučena je kao mjerna jedinica za udaljenost u astronomiji, dok se veličina galaksija izražava u parsecima (1 pc = 3,26 sg)[10] Predstavlja udaljenost na kojoj zvijezda ima paralaksu od jedne ugaone sekunde. Sa te udaljenosti poluprečnik Zemljine orbite se vidi pod uglom od 1 ugaone sekunde [11].
Nakon Sunca nama najbliža zvijezda α Cen udaljena je oko 4,2 sg odgovara otprilike 40 * 1012km.[2]
Odabrani objekti:
- Rakova maglina udaljena je 4000 sg
- Naša galaksija ima prečnik od 150000 sg
- Susjedna galaksija Andromeda udaljena je 2,3 miliona sg
Najudaljeniji posmatrani objekti udaljeni su oko 15 milijardi sg.[12]. Do sada najudaljenija otrkivena galaksija UDFy-38135539 nalazi se na oko 13 milijardi sg.[13]
Povezane jedinice
urediUdaljenosti između objekata unutar zvjezdanog sistema obično su mali dijelovi svjetlosne godine i obično se izražavaju u astronomskim jedinicama (AJ). Međutim, manje jedinice dužine se na sličan način mogu korisno formirati množenjem jedinica vremena brzinom svjetlosti. Na primjer, svjetlosna sekunda, korisna u astronomiji, telekomunikacijama i relativističkoj fizici, iznosi tačno 299792458 metara ili 1⁄31557600 svjetlosne godine. Jedinice kao što su svjetlosna minuta, svjetlosni sat i svjetlosni dan ponekad se koriste u popularnim naučnim publikacijama. Svjetlosni mjesec, otprilike jedna dvanaestina svjetlosne godine, također se povremeno koristi za približne mjere.[34][35] Hayden Planetarium preciznije određuje svjetlosni mjesec kao 30 dana svjetlosnog vremena putovanja [14].
Svjetlost putuje otprilike jednu stopu u nanosekundi; izraz "light-foot" se ponekad koristi kao neformalna mjera vremena [15].
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ Measuring the Universe The IAU and astronomical unitsIAU, pristupljeno 6.7.2015 (en)
- ^ a b Liebes StarChild, was ist ein Lichtjahr und wozu braucht man es? Arhivirano 5. 3. 2016. na Wayback MachineAstronomischer Arbeitskreis an der VHS Göttingen, pristupljeno 6.7.2015 (de)
- ^ LichtjahrUniverzitet u Kielu, pristupljeno 6.7.2015 (de)
- ^ Bernhard Mackowiak, Die Vermesser des WeltallsZeit Online, objavljeno 25.7.2011, pristupljeno 7.7.2015 (de)
- ^ Manfred Holl, Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) Arhivirano 12. 9. 2015. na Wayback Machinemandred.holl.de, pristupljeno 6.7.2015 (de)
- ^ Bessel, Friedrich (1839). "On the parallax of the star 61 Cygni". London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. 14: 68–72. Bessel's statement that light employs 10.3 years to traverse the distance.
- ^ Ule, Otto (1851). "Was wir in den Sternen lesen". Deutsches Museum: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben. 1: 721–738.
- ^ Diesterweg, Adolph Wilhelm (1855). Populäre Himmelskunde u. astronomische Geographie. p. 250.
- ^ The Student and Intellectual Observer of Science, Literature and Art. Vol. 1 (April). London: Groombridge and Sons. 1868. p. 240.
- ^ SI unitsIAU, pristupljeno 6.7.2015 (en)
- ^ International Astronomical Union, Measuring the Universe: The IAU and Astronomical Units, Pristupljeno 08. juli 2022.
- ^ Das UniversumSDSS, pristupljeno 6.7.2015 (de)
- ^ Astronomen entdecken am weitesten entfernte GalaxieDie Zeit,objavljeno 21.10.2010, pristupljeno 6.7.2015 (de)
- ^ Hayden Planetarium Search About Light-Travel Time and Distance by the Pristupljeno 08. juli 2022.
- ^ David Mermin (2009). It's About Time: Understanding Einstein's Relativity. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. p. 22. ISBN 978-0-691-14127-5.
Vanjski linkovi
uredi- Victoria Jaggard, "A Brief History of Light-Years (Or Why Astronomy Is a Form of Time Travel)" Arhivirano 27. 12. 2014. na Wayback MachineNational Geographic (en)