Πόσος χρόνος χρειάζεται για να φτάσει το φως του ήλιου στο έδαφος. Πόσος χρόνος χρειάζεται για να φτάσει το ηλιακό φως στη Γη
Διαβάστε επίσης
Αν γνωρίζετε την ταχύτητα με την οποία «πετά» το φως και την απόσταση από τον Ήλιο στη Γη, τότε δεν θα είναι δύσκολο να υπολογίσετε τον χρόνο που χρειάζεται για να διανύσει μια τέτοια απόσταση.
Γνωρίζουμε την ταχύτητα του φωτός από το μάθημα της σχολικής φυσικής- περίπου 300.000 km / s, ή ακριβέστερα, 299.792.458 m / s. Αλλά μια κατά προσέγγιση τιμή είναι επαρκής για τους περισσότερους υπολογισμούς.
Η απόσταση από τον Ήλιο στη Γη είναι επίσης γνωστή, αλλά ήδη από το σχολικό μάθημα αστρονομίας - περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Αυτή η απόσταση, παρεμπιπτόντως, λαμβάνεται ως τυπικό μέτρο μήκους και ονομάζεται αστρονομική μονάδα. Φυσικά, σε κοσμική κλίμακα, αυτή είναι μια πολύ μικρή τιμή, αλλά μέσα στο ηλιακό σύστημα είναι αρκετά χρήσιμη.
Έτσι, διαιρούμε την απόσταση με την ταχύτητα και παίρνουμε τον χρόνο "πτήσης" του φωτός από τον Ήλιο στη Γη - 8 λεπτά και 19 δευτερόλεπτα. Τα πάντα - απλά! Το φως διανύει 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα σε λίγα λεπτά! Αλλά αυτό συμβαίνει γιατί η απόσταση δεν είναι πολύ μεγάλη…
Πόσο καιρό χρειάζεται για να φτάσει το φως στη Γη από άλλα αντικείμενα;
Αυτή είναι επίσης μια πολύ ενδιαφέρουσα ερώτηση. Η αστρονομία εισήγαγε ακόμη και μια άλλη μονάδα για τη μέτρηση των αποστάσεων - ένα έτος φωτός. Αυτή είναι η απόσταση που διανύει το φως στο κενό - εξωτερικό διάστημα, σε ένα τυπικό έτος. Αυτή η απόσταση υπολογίζεται και είναι ίση με 9 460 730 472 580 800 μέτρα, ή περισσότερες από 63 χιλιάδες αστρονομικές μονάδες. Φυσικά, υπάρχουν και άλλες μονάδες - δευτερόλεπτο φωτός, λεπτό φωτός, ώρα φωτός και άλλες - η απόσταση που διανύει μια φωτεινή δέσμη σε μια αντίστοιχη χρονική περίοδο. Ακόμα και μια ελαφριά ηλικία μπορεί να μετρηθεί...
Έτσι, από τη Σελήνη στη Γη, το φως φτάνει σε περίπου 1,2 δευτερόλεπτα. Παρεμπιπτόντως, τα ραδιοκύματα διαδίδονται επίσης με την ταχύτητα του φωτός, οπότε μπορεί κανείς να φανταστεί δυσκολίες στον έλεγχο του "Lunokhod" όταν το σήμα έρχεται και φεύγει με καθυστέρηση. Είναι ακόμη πιο δύσκολο να ελέγξεις πιο μακρινά διαπλανητικά οχήματα - υπάρχουν καθυστερήσεις που είναι λεπτά ή και ώρες.
Από τον Ήλιο στον Πλούτωνα, το φως φτάνει σε 5 ώρες, αλλά δεν υπάρχει καθόλου η άκρη του ηλιακού συστήματος. Περαιτέρω υπάρχει το λεγόμενο σύννεφο Oort πολλών αστεροειδών και άλλων συντριμμιών. Το φως «πετά» στην εξωτερική άκρη αυτού του σύννεφου για ενάμιση ολόκληρο χρόνο. Αλλά τα όρια της βαρυτικής επιρροής του ήλιου είναι ακόμη ευρύτερα - όσο ενάμιση έτος φωτός. Αυτή είναι απλά μια απίστευτη απόσταση που οι άνθρωποι δεν θα διανύσουν πολύ σύντομα.
Παρεμπιπτόντως, το πλησιέστερο αστέρι σε εμάς είναι ο Proxima Centauri, που βρίσκεται σε απόσταση μεγαλύτερη από 4 έτη φωτός,και παρόλο που είναι κάπως μικρότερος από τον Ήλιο μας, περιλαμβάνεται σε ένα πολλαπλό σύστημα πολλών αστεριών και η συνολική μάζα τους είναι αρκετά συμπαγής. Αυτό σημαίνει ότι η βαρυτική τους επιρροή εκτείνεται επίσης για τουλάχιστον 2 έτη φωτός, δηλαδή, ο Ήλιος μας και οι «Ήλιοί τους» αλληλεπιδρούν, πρακτικά «κρατιούνται από τα χέρια». Τόσο για την άμεση επιρροή των σταρ...
Γενικά, το γεγονός ότι το φως δεν εξαπλώνεται αμέσως δημιουργεί ενδιαφέροντα φαινόμενα. Για παράδειγμα, το γνωστό Πολικό Αστέρι βρίσκεται πιο μακριά από εμάς από 400 έτη φωτός. Βλέπουμε το φως που έβγαζε την εποχή του Κολόμβου! Και είναι ακόμα πολύ κοντά...
Αυτές οι τεράστιες αποστάσεις είναι πρακτικά μικρές σε σύγκριση με τη γαλαξιακή κλίμακα. Για παράδειγμα, το φως από το κέντρο του Γαλαξία μας προς εμάς διαρκεί περίπου 30 χιλιάδες χρόνια. Και από τον πλησιέστερο "γείτονα" - τον γιγάντιο γαλαξία της Ανδρομέδας M31 - 2,5 εκατομμύρια χρόνια. Κι αυτό είναι από τον «γείτονα»!
Ο πιο γιγαντιαίος σχηματισμός στο Σύμπαν - το Σινικό Τείχος του Sloan, είναι ένα "τείχος" γαλαξιών, ένα τεράστιο σμήνος από αυτούς. Αυτό το αντικείμενο εκτείνεται για 1,37 δισεκατομμύρια έτη φωτός σε μήκος, και βρίσκεται σε απόσταση ενός δισεκατομμυρίου ετών φωτός από εμάς, δηλαδή το φως από αυτό σε εμάς διαρκεί ένα δισεκατομμύριο χρόνια!
Και τέλος, από την άκρη του Σύμπαντος, το φως «πετά» προς εμάς για περισσότερα από 13 δισεκατομμύρια χρόνια. Και τότε δεν υπάρχει τίποτα ... Ή ίσως υπάρχει, αλλά αυτό, προφανώς, δεν θα το μάθουμε ποτέ ...
Πόσο καιρό χρειάζεται για να φτάσει το ηλιακό φως στη Γη; Προφανώς, το ηλιακό φως ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός. Χρειάζεται λίγος χρόνος για τα φωτόνια που εκπέμπονται από την επιφάνεια του Ήλιου να περάσουν μέσα από το κενό του διαστήματος και να φτάσουν στα μάτια μας. Κατά μέσο όρο, το ηλιακό φως διανύει την απόσταση από τον Ήλιο στη Γη σε 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα. Αν ο Ήλιος εξαφανιζόταν ξαφνικά από το Σύμπαν μας, τότε θα είχατε λίγο περισσότερο από 8 λεπτά για να παρατηρήσετε ότι κάτι δεν πάει καλά.
Πώς αποκτάτε αυτά τα 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα; Περιστρέφουμε γύρω από τον Ήλιο σε απόσταση περίπου 150 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Το φως ταξιδεύει με ταχύτητα 300.000 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Διαιρώντας το ένα με το άλλο, παίρνουμε 500 δευτερόλεπτα ή 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα. Ο χρόνος που προκύπτει είναι μέσος όρος καθώς η Γη κινείται σε μια ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Η μικρότερη απόσταση είναι 147 εκατομμύρια χιλιόμετρα και η μεγαλύτερη είναι 152 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Στο πλησιέστερο σημείο, το φως φτάνει στη Γη σε 490 δευτερόλεπτα, ενώ στο πιο μακρινό σημείο, το φως διαρκεί 507 δευτερόλεπτα.
Τα πράγματα γίνονται πολύ πιο ενδιαφέροντα αν σκεφτεί κανείς το ταξίδι των φωτονίων μέσα στον Ήλιο. Πιθανότατα γνωρίζετε ότι τα φωτόνια παράγονται από θερμοπυρηνικές αντιδράσεις μέσα στον πυρήνα του Ήλιου. Αυτά τα φωτόνια εκπέμπονται και απορροφώνται στη ζώνη ακτινοβολίας του άστρου αμέτρητες φορές πριν φτάσουν τελικά στην επιφάνεια. Τελικά, τα φωτόνια που χτυπούν τα μάτια σας δημιουργήθηκαν στην πραγματικότητα πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Έτσι, ο δρόμος προς τη Γη, που διαρκεί λίγο περισσότερο από 8 λεπτά, είναι απλώς μια στιγμή στη ζωή ενός φωτονίου.
Από όλα αυτά, γίνεται σαφές ότι κοιτάζοντας στο διάστημα κοιτάς το παρελθόν. Το φως από το πλησιέστερο αστέρι Άλφα του Κενταύρου έρχεται σε εμάς εδώ και περίπου 4 χρόνια, οπότε κοιτάζοντας αυτό το αστέρι, βλέπουμε πραγματικά πώς φαινόταν πριν από 4 χρόνια. Αλλά υπάρχουν γαλαξίες που βρίσκονται εκατομμύρια έτη φωτός από εμάς. Αν ξαφνικά σε έναν από αυτούς τους γαλαξίες υπάρχει ένας πολιτισμός με πολύ ανεπτυγμένες τεχνολογίες, τότε μπορούν να παρατηρήσουν ακόμη και δεινόσαυρους να περιφέρονται στην επιφάνεια του πλανήτη μας.
>>> Πόσο καιρό χρειάζεται για να φτάσει το ηλιακό φως στη Γη;
Ταχύτητα φωτός- πόσο καιρό ταξιδεύει το ηλιακό φως από τον Ήλιο στη Γη: περιγραφή της τροχιάς της Γης στη φωτογραφία, η απόσταση και η θέση του τρίτου πλανήτη στο Ηλιακό Σύστημα.
Φαίνεται περίεργο, γιατί όλοι πιστεύουν ότι ο ήλιος απλά λάμπει και όλα γίνονται σαν ακαριαία. Οι ακτίνες του ήλιου ταξιδεύουν προς εμάς με ταχύτητα φωτός και κινούνται σε περιβάλλον κενού. Εν ολίγοις, ολόκληρο το ταξίδι διαρκεί 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα. Ναι, η ειρωνεία είναι ότι αν το αστέρι μας εξαφανιστεί ξαφνικά κάπου, θα μας φτάσει μόνο μετά από 8 λεπτά.
Η κατανόηση της ταχύτητας του φωτός είναι σημαντική στην αστρονομία, οπότε ας στραφούμε στα μαθηματικά. Η απόσταση από τη Γη στον Ήλιο είναι 150 εκατομμύρια km και η ταχύτητα του φωτός είναι 300.000 km / s. Διαιρέστε και λάβετε τον καθορισμένο χρόνο. Αλλά αυτός είναι ένας μέσος αριθμός.
Ας θυμηθούμε επίσης ότι ο πλανήτης μας περιστρέφεται κατά μήκος μιας ελλειπτικής τροχιακής διαδρομής και η απόσταση αλλάζει κατά 147-152 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Στη συνέχεια, στην πλησιέστερη προσέγγιση, η ταχύτητα θα είναι 490 δευτερόλεπτα και σε απόσταση - 507 δευτερόλεπτα. Αλλά μετά γίνεται ακόμα πιο ενδιαφέρον.
Μέσα στον ηλιακό πυρήνα, συμβαίνει συγχώνευση, με αποτέλεσμα το σχηματισμό φωτονίων. Όλα ξεκινούν με τη μορφή ακτίνων γάμμα, οι οποίες απορροφώνται πολλές φορές από το αστέρι, ταξιδεύουν μέσα σε αυτό και μόνο τότε διαπερνούν την επιφάνεια. Αλλά το πιο εκπληκτικό είναι ότι στην πραγματικότητα το φως που φτάνει σε εσάς δημιουργήθηκε πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια! Κατάφερε να δραπετεύσει και σε 8 λεπτά τελικά έφτασε κοντά σου.
Ναι, όταν κοιτάς στο διάστημα, βλέπεις ίχνη του παρελθόντος κυριολεκτικά παντού. Το ανακλώμενο φως του φεγγαριού κινείται προς το μέρος μας για ένα δευτερόλεπτο. Αλλά το Alpha Centauri χρειάζεται περισσότερα από 4 χρόνια. Τώρα σκεφτείτε τα αστέρια σε άλλους γαλαξίες που χρειάζονται εκατομμύρια χρόνια για να δουν απλώς την όμορφη λάμψη τους.
Ας δούμε και την άλλη πλευρά. Αν υπάρχουν έξυπνοι εξωγήινοι που κοιτάζουν τώρα τον πλανήτη μας, θα δουν μόνο δεινόσαυρους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ταχύτητα του φωτός είναι σημαντική για τους επιστήμονες και τους κοσμολόγους.