Πόσο καιρό χρειάζεται για να φτάσει το φως στον ήλιο; Πόσο καιρό χρειάζεται το φως για να φτάσει στη γη
Αν γνωρίζετε την ταχύτητα με την οποία το φως «πετά» και την απόσταση από τον Ήλιο στη Γη, τότε δεν θα είναι δύσκολο να υπολογίσετε το χρόνο που χρειάζεται για να καλύψει μια τέτοια απόσταση.
Η ταχύτητα του φωτός μας είναι γνωστή από το μάθημα της σχολικής φυσικής.- περίπου 300.000 km / s, και πιο συγκεκριμένα - τότε 299792458 m / s. Αλλά η κατά προσέγγιση τιμή για τους περισσότερους υπολογισμούς είναι επαρκής.
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 το χρόνο της "πτήσης" του φωτός από τον Ήλιο στη Γη - 8 λεπτά και 19 δευτερόλεπτα. Τα πάντα - τα πάντα! Το φως διανύει 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα σε λίγα λεπτά! Αλλά αυτό γιατί η απόσταση δεν είναι πολύ μεγάλη...
Πόσο καιρό χρειάζεται το φως για να φτάσει στη Γη από άλλα αντικείμενα;
Αυτή είναι επίσης μια πολύ ενδιαφέρουσα ερώτηση. Στην αστρονομία, έχει εισαχθεί ακόμη και μια άλλη μονάδα μέτρησης αποστάσεων - το έτος φωτός. Αυτή είναι η απόσταση που διανύει το φως στο κενό - εξωτερικό διάστημα, σε ένα τυπικό έτος. Αυτή η απόσταση υπολογίζεται και ισούται με 9.460.730.472.580.800 μέτρα ή περισσότερες από 63 χιλιάδες αστρονομικές μονάδες. Φυσικά, υπάρχουν και άλλες μονάδες - ένα δευτερόλεπτο φωτός, ένα λεπτό φωτός, μια ώρα φωτός και άλλες - η απόσταση που διανύει μια φωτεινή δέσμη σε μια αντίστοιχη χρονική περίοδο. Ακόμα και η ελαφριά ηλικία μπορεί να υπολογιστεί...
Έτσι, χρειάζεται περίπου 1,2 δευτερόλεπτα για να ταξιδέψει το φως από τη Σελήνη στη Γη. Παρεμπιπτόντως, τα ραδιοκύματα διαδίδονται επίσης με την ταχύτητα του φωτός, οπότε μπορείτε να φανταστείτε τις δυσκολίες στον έλεγχο του Lunokhod όταν το σήμα φτάνει και φεύγει με καθυστέρηση. Είναι ακόμη πιο δύσκολο να ελέγξεις πιο μακρινά διαπλανητικά οχήματα - οι καθυστερήσεις 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 επίσης 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 απλώς μια αδιανόητη απόσταση που οι άνθρωποι θα ξεπεράσουν πολύ σύντομα.
Παρεμπιπτόντως, το πλησιέστερο αστέρι σε εμάς είναι το 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 τους μάζα 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 διαδίδεται αμέσως δημιουργεί ενδιαφέροντα φαινόμενα. Για παράδειγμα, το γνωστό Polaris απέχει από εμάς περισσότερα από 400 έτη φωτός. Βλέπουμε το φως που έβγαζε την εποχή του Κολόμβου! Και είναι ακόμα πολύ κοντά...
Αυτές οι τεράστιες αποστάσεις είναι πρακτικά ασήμαντο σε σύγκριση με τις γαλαξιακές κλίμακες. Για παράδειγμα, το φως ταξιδεύει από το κέντρο του γαλαξία μας προς εμάς για περίπου 30.000 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 Σλόαν, είναι ένα «τείχος» γαλαξιών, ένα τεράστιο σμήνος από αυτούς. Αυτό το αντικείμενο εκτείνεται σε μήκος 1,37 δισεκατομμύρια έτη φωτός και απέχει από εμάς ένα δισεκατομμύριο έτη φωτός, δηλαδή το φως από αυτό χρειάζεται ένα δισεκατομμύριο χρόνια για να φτάσει σε εμάς!
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 εμείς, προφανώς, δεν θα μάθουμε ποτέ ...
quoted1 > > > Πόσο καιρό φτάνει το ηλιακό φως στη Γη;
ταχύτητα του 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 κινούνται προς εμάς με την ταχύτητα του 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, τότε θα φτάσει σε εμάς 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. Μοιράζουμε και παίρνουμε τον καθορισμένο χρόνο. Αλλά αυτός είναι ένας μέσος όρος.
Ας θυμηθούμε επίσης ότι ο πλανήτης μας περιστρέφεται σε ελλειπτική τροχιακή διαδρομή και η απόσταση αλλάζει κατά 147-152 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Στη συνέχεια, στη μέγιστη προσέγγιση, η ταχύτητα θα είναι 490 δευτερόλεπτα και σε απόσταση - 507 δευτερόλεπτα. Αλλά το παραπέρα είναι ακόμα πιο ενδιαφέρον.
Μια σύντηξη λαμβάνει χώρα μέσα στον ηλιακό πυρήνα, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό φωτονίων. Όλα ξεκινούν με τη μορφή ακτίνων γάμμα, οι οποίες απορροφώνται πολλές φορές από ένα αστέρι, ταξιδεύουν μέσα σε αυτό και μόνο τότε ξεσπούν στην επιφάνεια. Αλλά το πιο εκπληκτικό είναι ότι το πραγματικό φως που φτάνει σε εσάς δημιουργήθηκε πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια! Κατάφερε να δραπετεύσει και σε 8 λεπτά επιτέλους να φτάσει κοντά σου.
Ναι, όταν κοιτάς στο διάστημα, κυριολεκτικά βλέπεις παντού ίχνη του παρελθόντος. 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 μόνο για να δείτε την όμορφη λάμψη τους.
Ας δούμε από την άλλη πλευρά. Εάν υπάρχουν έξυπνοι εξωγήινοι που εξετάζουν τώρα τον πλανήτη μας, τότε θα δουν μόνο δεινόσαυρους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ταχύτητα του φωτός είναι σημαντική για τους επιστήμονες και τους κοσμολόγους.
Πόσο καιρό χρειάζεται για να φτάσει το ηλιακό φως στη Γη; Προφανώς, το ηλιακό φως ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός. Τα φωτόνια που εκπέμπονται από την επιφάνεια του Ήλιου χρειάζονται λίγο χρόνο για να ταξιδέψουν μέσα στο κενό του διαστήματος και να φτάσουν στα μάτια μας. Κατά μέσο όρο, το ηλιακό φως ταξιδεύει 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 πριν παρατηρήσετε ότι κάτι δεν πήγαινε καλά.
Πώς αποκτάτε αυτά τα 8 λεπτά 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 ένας 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 χρειάζεται 490 δευτερόλεπτα για να φτάσει στη Γη, ενώ στο πιο μακρινό σημείο, το φως χρειάζεται 507 δευτερόλεπτα.
Τα πράγματα γίνονται πολύ πιο ενδιαφέροντα αν σκεφτούμε το ταξίδι των φωτονίων μέσα στον Ήλιο. Πιθανότατα γνωρίζετε ότι τα φωτόνια παράγονται ως αποτέλεσμα θερμοπυρηνικών αντιδράσεων 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 χτύπησαν τα μάτια σας δημιουργήθηκαν στην πραγματικότητα πριν από δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Έτσι το ταξίδι στη Γη, που διαρκεί λίγο περισσότερο από 8 λεπτά, είναι μόνο μια στιγμή στη ζωή ενός φωτονίου.
Από όλα αυτά, γίνεται σαφές ότι κοιτάζοντας στο διάστημα κοιτάς το παρελθόν. Το φως από το πλησιέστερο αστέρι μας, το Άλφα Κενταύρου, χρειάζεται περίπου 4 χρόνια για να φτάσει σε εμάς, οπότε όταν κοιτάμε αυτό το αστέρι, βλέπουμε πραγματικά πώς έμοιαζε πριν από 4 χρόνια. Υπάρχουν όμως γαλαξίες που απέχουν εκατομμύρια έτη φωτός από εμάς. Αν ξαφνικά σε έναν από αυτούς τους γαλαξίες υπάρχει ένας πολιτισμός με πολύ ανεπτυγμένες τεχνολογίες, τότε μπορούν ακόμη και να παρατηρήσουν δεινόσαυρους να περιφέρονται στην επιφάνεια του πλανήτη μας.