Скорость света | Расстояние и световые годы

Что такое Скорость Света?

Несмотря на то, что скорость света является одной из самых быстрых единиц измерения, она не является бесконечно быстрой. Фактически, скорость света — один из самых простых способов точного измерения больших расстояний. Скорость света — это расстояние, которое фотоны преодолевают за заданную единицу времени, и чаще всего измеряется в метрах в секунду.

Она составляет ровно 299 792 458 метров в секунду (м/c).

Для сравнения: скорость звука относительно низкая и составляет 343 метра в секунду. Эта скорость для удобства вычислений обозначается строчной буквой (c). Эту константу также иногда называют скоростью света.

Формула

c=299,792,458 м/с

Как быстро распространяется свет?

Свет сам по себе очень интересная концепция. Его невозможно подержать или потрогать, но он передает энергию, необходимую для всей жизни на Земле. Когда он движется, он ведет себя и как волна, и как частица. Свет и электроны — единственные известные сущности, испытывающие этот корпускулярно-волновой дуализм. Фотоны — наименьшая единица измерения света, но их нельзя по-настоящему назвать частицей, поскольку свет не имеет массы. Следовательно, фотоны — это мельчайшие пакеты света, которые обычно движутся по волновой схеме. Они отскакивают от частиц и меняют свою траекторию в зависимости от этого взаимодействия. Например, когда фотоны ударяются о поверхность воды, их траектория изменяется или рассеивается, что и объясняет картину, часто наблюдаемую на дне плавательных бассейнов.

Дно бассейна на солнце с черепаховым узором.

Когда фотоны попадают в воду, их траектория часто меняется, что и объясняет красивый узор, который можно наблюдать на дне водоемов.

(С) в милях в час составляет 670 616 629 миль в час. Это невероятно быстро, особенно по сравнению со средней скоростью на шоссе около 64 миль в час. Это число считается фундаментальной истиной Вселенной, и на нем основаны многие научные теории. Одно из самых известных уравнений скорости света связано с работой Альберта Эйнштейна по теории относительности:

E=mc2

  • В этом уравнении E — энергия, m — масса, а c — скорость света.

Значение светового года

Хотя фраза «световой год» распространена в поп-культуре, многие люди не понимают, что она означает. Световой год — это расстояние, которое фотон проходит за один год в вакууме. Следовательно, это мера расстояния, а не времени, что является очень распространенным заблуждением. Один световой год равен 5 880 000 000 000 миль (или 5,88 триллиона миль), что соответствует 9,46×1012 км. Расстояния в космосе настолько огромны, что измерения в световых годах более практичны и их легче включить во многие астрономические уравнения. Это обеспечивает полезную стенографию и предотвращает математические ошибки, возникающие из-за большого количества нулей.

Ближайшее к нашей Солнечной системе Солнце, Проксима Центавра, находится всего в 4,24 световых годах от нас. Значение этого в том, что Солнце Земли является звездой на небе планеты, а фотонам, испускаемым нашим Солнцем, требуется 4,24 года, чтобы добраться до Земли. На небе всего 33 звезды, находящиеся на расстоянии менее 13 световых лет от нас. Звезда Антарес находится на расстоянии около 555 световых лет от Земли, а звезды вихревой галактики — примерно на 33 000 000 световых лет от Земли.

Еще одним распространенным сокращением при измерении таких экстремальных расстояний является АС или астрономическая единица. Астрономическая единица (АЕ) — это среднее расстояние между Землей и Солнцем. Это составляет примерно восемь световых минут или 93 000 000 миль. Преобразование в астрономические единицы может обеспечить систему отсчета для огромных расстояний, которые часто необходимо измерять в области астрономии.

Галактика Млечный Путь с видимым множеством звезд.

Несмотря на то, что звезды выглядят относительно похожими на Землю, некоторые из них расположены относительно близко к Земле, а некоторые очень далеко.

Значение времени ретроспективного анализа

Критически мыслящие люди, возможно, сделали открытие в последнем разделе этого урока. Фотоны, испускаемые звездой Антарес, прибывшей во время написания этого урока в 2022 году, неслись со скоростью света к Земле с 1467 года. Они находились в пути все 555 световых лет. Когда были испущены эти фотоны, у людей Земли не было электричества в домах, современной медицины и многих других предметов роскоши. Это прошедшее время известно как время просмотра. Время просмотра — это время, которое прошло между испусканием света и моментом его обнаружения на Земле.

Эта концепция может быть еще глубже. Многие галактики наблюдаются землянами с помощью телескопов и в обсерваториях. Однако, поступая таким образом, астрономы фактически заглядывают в прошлое. Вполне возможно, что звезда Антарес взорвалась и умерла 400 лет назад, и люди Земли не будут иметь ни малейшего представления об этом еще 155 лет, потому что фотонные новости об этом событии не достигнут Земли до 2177 года. Еще более крайние примеры. такие существуют, например галактики Сомбреро и Водоворот, которые находятся на расстоянии миллионов световых лет. Наблюдение за этими галактиками через призму ретроспективного анализа может пролить свет на Вселенную и на то, как она функционирует.

Краткие итоги урока

Скорость света — это расстояние, которое фотоны преодолевают за единицу времени, обычно метры в секунду. (С) составляет ровно 299 792 458 метров в секунду и считается постоянной Вселенной. Обозначается строчной буквой c. Фотоны — это мельчайшие пакеты света, которые обычно движутся по волновой схеме. Свет имеет двойственную природу: волны и частицы. Хотя свет не имеет массы, он отражается от других частиц, обычно волнообразно. Например, когда свет попадает в воду, его траектория обычно изменяется из-за этого взаимодействия. (С) конечна и измерима.

Световой год — это расстояние, которое фотон проходит за один год в вакууме. В реальном мире гравитационные силы и другие факторы могут немного замедлить свет. Это мера расстояния, а не времени. Один световой год равен 5 880 000 000 000 миль (или 5,88 триллиона миль). Ближайшая звезда к Солнечной системе Земли — Проксима Центавра, расположенная всего в 4,24 световых годах от нас. Другой способ измерения астрономических расстояний — астрономические единицы. Астрономическая единица (АЕ) — это среднее расстояние между Землей и Солнцем. Это составляет примерно восемь световых минут или 93 000 000 миль. Некоторые звезды находятся на расстоянии многих миллионов световых лет, но их можно наблюдать на Земле. Время просмотра — это время, которое прошло между испусканием света и моментом его обнаружения на Земле.

Часто задаваемые вопросы

Какова скорость света в час?

Она составляет 670 616 629 миль в час. Свет часто измеряется в световых минутах, особенно в астрономических единицах.

Какова точная скорость света?

Она составляет 299 792 458 метров в секунду. Это число можно преобразовать во множество различных единиц измерения, но это наиболее распространенная.

Поделитесь материалом
Автор статьи: Наталья Венедиктова
Наталья Венедиктова
Историк-исскусствовед, специалист в области истории, географии и искусства. Много путешествовала, изучала эволюцию художественных стилей, культурные контексты произведений и влияние искусства на общественные и исторические процессы.
Наталья Венедиктова опубликовал статей: 315

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *