Lysår

Et lysår er en lengdeenhet som brukes til å måle astronomiske avstander som er omtrent lik 9,46 × 1012 km ( 9,460,730,472,580,8  km ). [ 1 ]​ [ 2 ]

I følge Den internasjonale astronomiske unions (IAU) definisjon [ 3 ] er det avstanden lyset reiser på ett år . Mer formelt er et lysår avstanden et foton vil reise i et vakuum i løpet av et juliansk år (365,25 dager på 86 400 s eller 24  t ) med lysets hastighet ( 299 792 458 m/s ) i en avstand uendelig av ethvert gravitasjonsfelt eller magnetisk felt . [ 3 ]

Et lysår er en lengdeenhet (det er et mål på lengden av einsteinsk absolutt rom-tid). I spesialiserte og vitenskapelige felt er imidlertid parsec (omtrent 3,26 lysår) og dens multipler foretrukket for astronomiske avstander, mens lysåret fortsatt er vanlig i populærvitenskap og populærvitenskap. [ 3 ] Det finnes også lengdeenheter basert på andre perioder, som lyssekundet og lysminuttet , brukt spesielt for å beskrive avstander innenfor solsystemet; men samtidig er de vanligvis begrenset til oppsøkende arbeid, siden i spesialiserte sammenhenger foretrekkes den astronomiske enheten (ca. 8,32 lysminutter).

Den mangler symbol, selv om det på engelsk er vanlig å se forkortelsen «ly» eller «ly» ( lysår ) og på spansk «a. l.» eller til".

Definisjoner

I følge IAU-definisjonen er lysåret produktet av det julianske året [ note 1 ] (365,25 dager vs. 365,2425 dager for det gregorianske året ) og lysets hastighet (299 792 458 m/s). [ note 2 ] Begge verdiene er inkludert i UIA System of Astronomical Constants (1976) , brukt siden 1984. [ 5 ] Fra dette kan følgende konverteringer utledes. Den IAU-anerkjente forkortelsen for lysår er ly, [ 3 ] selv om andre standarder som ISO 80000 bruker "ly" [ 6 ] [ 7 ] og lokaliserte forkortelser er vanlige, slik som "al" på fransk (fra année -lumière ) , på spansk (de año luz ) og på italiensk (de anno luce), "Lj" på tysk (de Lichtjahr ), etc.

Før 1984 ble det tropiske året (ikke det julianske året) og en målt (udefinert) lyshastighet inkludert i IAU System of Astronomical Constants (1964), brukt fra 1968 til 1983. Simon Newcombs]8[ det gjennomsnittlige tropiske året J1900.0 på 31.556.925.9747 efemeriske sekunder og en lyshastighet på 299.792.5 km/s ga et lysår på 9.460.530 15 m ( avrundet til de nærmeste syv signifikante sifrene i flere moderne lyskilder) 9 ] [ 10 ] [ 11 ] var sannsynligvis avledet fra en gammel kilde som Clabon Allens referanseverk fra 1973 Astrophysical Quantities , [ 12 ] som ble oppdatert i 2000, inkludert IAU (1976)-verdien sitert ovenfor (avrundet til 10 signifikante sifre) . [ 13 ]

Andre høypresisjonsverdier er ikke avledet fra et UIA-system med konsistente enheter. En verdi på 9.460 536 207 15 m funnet i noen moderne kilder [ 14 ] [ 15 ] er produktet av et gjennomsnittlig gregoriansk år (365.2425 dager eller 31.556.952 s) og den definerte lyshastigheten (299.792 458 m/s). En annen verdi, 9.460 528 405 15 m, [ 16 ] er produktet av det gjennomsnittlige tropeåret J1900.0 og den definerte lyshastigheten.

Forkortelsene som brukes for lysår og multipler av lysår er

Historikk

Lysårsenheten dukket opp noen år etter den første vellykkede målingen av avstanden til en annen stjerne enn Solen, laget av Friedrich Bessel i 1838. Stjernen var 61 Cygni , og han brukte en 6,2-tommers (15,7 cm) lytting )) heliometer designet av Joseph von Fraunhofer . Den største enheten for å uttrykke avstander gjennom rommet på den tiden var den astronomiske enheten, lik radiusen til jordens bane ved 9,9×10 13 km; 6,1×10 13 mi. I disse termene viste trigonometriske beregninger basert på 61 Cygnis parallakse på 0,314 buesekunder at avstanden til stjernen var 660 astronomiske enheter (98 734 594 662 km; 61 350 985 287,1 mi). Bessel la til at lys tar 10,3 år å reise denne avstanden. [ 20 ] Han erkjente at leserne hans ville nyte det mentale bildet av lysets omtrentlige transittid, men avsto fra å bruke lysåret som en enhet. Det er mulig at det å uttrykke avstander i lysår plaget ham fordi det ville redusere nøyaktigheten til parallaksedataene hans på grunn av multiplikasjon med den usikre parameteren for lysets hastighet.

Lysets hastighet var ennå ikke nøyaktig kjent i 1838; verdien endret seg i 1849 ( Fizeau ) og i 1862 ( Foucault ). Det ble ennå ikke ansett som en grunnleggende naturkonstant, og lysets forplantning gjennom eteren eller gjennom rommet forble gåtefull.

Enheten for lysåret dukket opp i 1851 i en populær tysk astronomisk artikkel av Otto Ule . [ 21 ] Ule forklarte sjeldenheten til et avstandsenhetsnavn som slutter på «år» ved å sammenligne det med en times gange ( Wegstunde ).

En moderne tysk populær astronomibok bemerket også at lysåret er et merkelig navn. [ 22 ] I 1868 merket et engelsk magasin lysåret som en enhet som ble brukt av tyskerne. [ 23 ] Eddington karakteriserte lysåret som en ubeleilig og irrelevant enhet, som noen ganger hadde falt ut av populær bruk i teknisk forskning. [ 24 ]

Selv om moderne astronomer ofte foretrekker bruken av parsec , blir lysår også populært brukt til å måle omfanget av det interstellare og intergalaktiske rommet.

Ekvivalenser

I SI -enheter er ett lysår lik:

Noen data

Relaterte enheter

Avstander mellom objekter i et stjernesystem har en tendens til å være små brøkdeler av et lysår, og uttrykkes vanligvis i astronomiske enheter . Imidlertid kan mindre lengdeenheter også med fordel dannes ved å multiplisere tidsenheter med lysets hastighet. For eksempel er lyssekunden , nyttig i astronomi, telekommunikasjon og relativistisk fysikk, nøyaktig 299 792 458 meter eller 1/31 557 600 av et lysår. Enheter som lysminutt, lystime og lysdag brukes noen ganger i populærvitenskapelige publikasjoner . Lysmåneden, omtrent en tolvtedel av et lysår, brukes også av og til for omtrentlige målinger. [ 25 ] [ 26 ] Hayden Planetarium spesifiserer lysmåneden mer presist som 30 dagers lysreisetid. [ 27 ]

Lys reiser omtrent en fot på et nanosekund ; begrepet "lett fot" brukes noen ganger som et uformelt mål for tid. [ 28 ]

Se også

Notater

  1. ^ Et juliansk år har nøyaktig 365,25 dager (eller 31 557 600 s) basert på en SI -dag på nøyaktig 86 400 sekunder ) [ 4 ]
  2. ↑ Lyshastigheten er nøyaktig 299 792 458 m/s per definisjon av måleren.

Referanser

  1. ↑ IAU og astronomiske enheter , International Astronomical Union , hentet 2011-12-14  .
  2. ↑ Intelligent liv i universet , skrevet av Carl Sagan og I. Shklovskii , s. 29.
  3. ↑ International Astronomical Union abcd, Measuring the Universe: The IAU and Astronomical Units , Hentet 2013-11-10 . 
  4. ↑ UIA Recommendations on Units , arkivert fra originalen 2007-02-16  .
  5. ↑ " [https://web.archive.org/web/20140726132053/http://asa.usno.navy.mil/static/files/2009/Astronomical_Constants_2009.pdf Arkivert 26. juli 2014 på Wayback Machine . Valgt Astronomical Constants]]" i Astronomical Almanac , s. 6.
  6. ^ ISO 80000-3:2006 Mengder og enheter - rom og tid
  7. ↑ IEEE/ASTM SI 10-2010, amerikansk nasjonal standard for metrisk praksis
  8. ↑ University Science Books, red. (1992), Forklaringssupplement til Astronomical Almanac , Mill Valley, California, s. 656, ISBN  978-0-935702-68-2  .
  9. ↑ Grunnleggende konstanter , Sierra College  .
  10. ^ Marc Sauvage, Table of Astronomical Constants , arkivert fra originalen 11. desember 2008 , hentet 3. januar 2022  .
  11. ↑ Robert A. Braeunig, grunnleggende konstanter  .
  12. ↑ CW Allen (1973), Astrophysical Quantities (3. utgave), London: Athlone, s. 16, ISBN  978-0-485-11150-7  .
  13. ↑ Arthur N. Cox, red. (2000), Allen's Astrophysical Quantities (fjerde utgave), New York: Springer-Valeg, s. 12, ISBN  978-0-387-98746-0  .
  14. ↑ Nick Strobel, astronomiske konstanter  .
  15. ↑ KEK B, Astronomical Constants , arkivert fra den originale html 9. september 2007 , hentet 5. november 2008  .
  16. ↑ Thomas Szirtes (1997), Anvendt dimensjonsanalyse og modellering , New York: McGraw-Hill, s. 60, ISBN  9780070628113  .
  17. ↑ Comins, Neil F. (2013), Discovering the Essential Universe (femte utgave), WH Freeman, s. 365, ISBN  978-1-4292-5519-6  .
  18. ↑ Hassani, Sadri (2010), From Atoms to Galaxies , CRC Press, s. 445, ISBN  978-1-4398-0850-4  .
  19. ↑ Deza, Michel Marie; Deza, Elena (2016), Encyclopedia of distances (fjerde utgave), Springer, s. 620, ISBN  978-3-662-52843-3 , arkivert fra originalen 31. juli 2013 , hentet 3. januar 2022  .
  20. ^ Bessel, Friedrich (1839). "På parallaksen til stjernen 61 Cygni" . London og Edinburgh Philosophical Magazine og Journal of Science 14 : 68-72.  Bessels uttalelse om at lys tar 10,3 år å reise distansen.
  21. ↑ Ule, Otto (1851). "Var wir in den Sternen lesen" . Deutsches Museum: Zeitschrift für Literatur, Kunst und Öffentliches Leben 1 : 721-738. 
  22. ^ Diesterweg, Adolph Wilhelm (1855). Populære Himmelskunde u. astronomisk geografi . s. 250. 
  23. ↑ id=Dko5AQAAMAAJ&pg=PA240 Studenten og intellektuell observatør av vitenskap, litteratur og kunst . 1 (april). London: Groombridge and Sons. 1868. s. 240. 
  24. ^ "Stjernebevegelser og universets struktur" . Hentet 1. november 2014 . 
  25. ↑ Fujisawa, K.; Inoue, M.; Kobayashi, H.; Murata, Y.; Wajima, K.; Kameno, S.; Edwards, P.G.; Hirabayashi, H. et al. (2000), "Large-angle bending of the light-month jet in Centaurus A" , Japan Astronomical Society Publications 52 (6): 1021-26, Bibcode : 1021F 2000PASJ...52. 1021F , doi : 10.1093/pasj/52.6.1021 , arkivert fra originalen 2009-09-02 . 
  26. ↑ Junior, W.; Biretta, JA (1994), "Compact Extragalactic Radio Sources, Proceedings of the NRAO Workshop Holdt i Socorro, New Mexico, 11.-12. februar 1994", i Zensus, J. Anton; Kellerman; Kenneth I., red., The Inner Light Month of the M87 Jet (Green Bank, WV: National Radio Astronomy Observatory (NRAO)): 97, Bibcode : 1994cers.conf...97J  .
  27. ↑ Light-Travel Time and Distance av Hayden Planetarium Hentet oktober 2010.
  28. ↑ David Mermin (2009). Det er på tide: Forstå Einsteins relativitet . Princeton, NJ: Princeton University Press. s. 22. ISBN 978-0-691-14127-5 .