Az Univerzum rendkívül nagy hely. Ahogy a csillagászok az évszázadok során távolabb térre nézett, és mélyebben a múltba jutottak, megértették, mennyire kicsi és jelentéktelen bolygónk és fajaink tűnik összehasonlítva. Ugyanakkor az elektromágnesesség és a távoli csillagok folyamatos vizsgálata arra késztette a tudósokat, hogy vonják le a fénysebességet - és hogy ez a leggyorsabb elérhető sebesség.
Mint ilyen, a csillagászok a fény távolsága egy éven belül (más néven fényév) használták a távolságmérést csillagközi és galériák közötti skálán. De milyen messzire utazik a fény egy év alatt? Alapvetően 299 792 458 méter / másodperc sebességgel halad (1080 millió km / óra; 671 millió mérföld / óra), ami évente mintegy 9460,5 milliárd km (5878,5 milliárd mérföld) sebességet tesz ki.
A fény sebessége:
A fénysebesség kiszámítása a tudósok évszázadok óta foglalkoztatja a figyelmet. És a 17. század előtt nem volt egyetértés abban, hogy a fénysebesség véges-e, vagy ha az egyik pontból a másikba azonnal mozog. Ole Romer dán csillagász 1676-ban rendezte az érvet, amikor a Jupiter hold Io látszólagos mozgására vonatkozó megfigyelései azt mutatták, hogy a fénysebesség véges volt.
Megfigyelései alapján a híres holland csillagász, Christiaan Huygens a fénysebességet 220 000 km / s-ra (136 701 mi / s) számította ki. A fészek két évszázad folyamán a fény sebességét tovább és tovább finomították, körülbelül 299 000 és 315 000 km / s (185 790 és 195 732 mi / s) között változva.
Ezt követte James Clerk Maxwell, aki 1865-ben azt állította, hogy a fény elektromágneses hullám. Az elektromágnesesség elméletében a fénysebességet mint: c. És akkor 1905-ben Albert Einstein javaslatot tett a speciális relativitáselmélet elméletére, amely azt állította, hogy a fénysebesség (c) állandó volt, függetlenül a megfigyelő tehetetlenségi referenciakeretétől vagy a fényforrás mozgásától.
1975-re, a századok óta végzett finomított mérések után, a vákuumban lévő fénysebességet másodpercenként 299 792 458 méterre számították. A folyamatban lévő kutatások azt is felfedték, hogy a fény különböző hullámhosszon halad, és fotonoknak nevezett szubatomi részecskékből áll, amelyeknek nincs tömegük, és részecskékként és hullámként viselkednek.
Fényév:
Mint már említésre került, a fénysebesség (másodpercben méterben kifejezve) azt jelenti, hogy a fény 9,460,528,000,000 km (vagy 5,878,499,817,000 mérföld) távolságot halad meg egy év alatt. Ezt a távolságot „fényévnek” hívják, és arra használják, hogy megmérjék az Univerzumban lévő tárgyakat, amelyek jelentős távolságra vannak tőlünk.
Például a Földhez legközelebbi csillag (Proxima Centauri) nagyjából 4,22 fényév távol van. A Tejút-galaxis központja 26 000 fényévnyire van, míg a legközelebbi nagy galaxis (Andromeda) 2,5 millió fényévnyire van. A Föld legtávolabbi galaxisának jelöltje a MACS0647-JD, amely körülbelül 13,3 milliárd fényévnyire van.
És a Kozmikus Mikrohullámú Háttér, az ereklyes sugárzás, amelyről úgy gondolják, hogy maradt a Big Bang-tól, körülbelül 13,8 milliárd fényévnyire van. Ennek a sugárzásnak a felfedezése nemcsak megerősítette a Big Bang Theory-t, hanem a csillagászoknak is pontosan becsülte meg az univerzum korát. Ez felveti a kozmikus távolságok fényévekben történő mérésének egy másik fontos elemét, az a tény, hogy a tér és az idő összefonódik.
Látja, amikor egy távoli tárgyról származó fényt látunk, valójában visszatekintünk az időre. Amikor látunk egy fényt egy 400 fényév távolságban lévő csillagból, valójában azt a fényt látjuk, amelyet a csillag 400 évvel ezelőtt bocsátott ki. Ennélfogva a csillagot úgy látjuk, ahogyan 400 évvel ezelőtt nézett ki, nem úgy, mint ahogyan ma megjelenik. Ennek eredményeként, ha a Földtől milliárd fényévnyi objektumra nézzük, akkor milliárd fényévvel látjuk vissza az időt.
Igen, a fény rendkívül gyors sebességgel halad. De figyelembe véve a világegyetem puszta méretét és méretét, milliárd évig eltarthat az Univerzum bizonyos pontjaitól, hogy elérje minket a Földön. Ezért miért olyan hasznos a tudósoknak, ha tudják, mennyi időbe telik az egy év utazása? Ez nem csak lehetővé teszi számunkra, hogy megértsük az univerzum méretét, hanem lehetővé teszi számunkra a kozmikus evolúció folyamatának ábrázolását is.
Számos cikket írtunk a fény sebességéről itt, a Space Magazine-ban. Itt van: Mennyire van egy könnyű év ?, Mi a fény sebessége? Mennyi cucc van egy fényévben? Hogyan jár a fény ?, és milyen messze láthatod az univerzumban?
További információt szeretne a fényévről? Itt található egy cikk a HowStuffWorks fényévéről, és itt egy válasz a PhysLink-től.
Felvettük a Csillagászat szereplőinek egy epizódját is a témáról. Hallgassa meg itt, 10. rész: Távolság mérése az univerzumban.
Forrás:
- NASA - Mennyire gyors a fénysebesség?
- NASA: Starchild - Mi az a fényév és hogyan mérik?
- Wikipedia - A fénysebesség
- UCR - Hogyan mérhető a fénysebesség?
