ما أنواع القياسات المستخدمة للقياس في الفضاء الخارجي؟

وحدات القياس التي يستخدمها الناس على الأرض ليست مفيدة جدًا في قياس المسافات في الفضاء الخارجي. على سبيل المثال ، استغرق الأمر فوييجر 1 ، التي تتحرك بسرعة مذهلة تبلغ 62 ألف كيلومتر في الساعة (38525 ميلًا في الساعة) ، 35 عامًا لمغادرة النظام الشمسي ، وهو جزء صغير نسبيًا من الكون. لتجنب استخدام أعداد كبيرة غير مفهومة ، طور علماء الفلك وحدات قياس للنظام الشمسي والفضاء بين المجرات.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الأميال والكيلومترات والوحدات الأخرى التي نستخدمها لقياس المسافات على الأرض ليست على مستوى مهمة التعامل مع المسافات الأوسع بكثير بين الأجرام السماوية والمجرات. تشمل وحدات القياس الشائعة للفضاء الخارجي الوحدة الفلكية والفرسخ الفلكي والسنة الضوئية.

على الرغم من أن الإغريق القدماء كانت لديهم فكرة عن متوسط ​​المسافة بين الأرض والشمس ، قام عالم الفلك كريستيان هيغنز بأول قياس دقيق في عام 1659 ، مستخدمًا أطوار كوكب الزهرة المرجعي. يسمي علماء الفلك هذه المسافة - التي تساوي 149،597،871 كيلومترًا (92،955 ميلًا) - الوحدة الفلكية ويستخدمونها كوحدة أساسية لقياس الفصل بين الأجسام في النظام الشمسي. بحكم التعريف ، فإن الأرض تبعد عن الشمس بمقدار 1 وحدة فلكية ، بينما يبعد عطارد ، في المتوسط ​​، 0.39 وحدة فلكية ، بينما يبعد الكوكب القزم بلوتو ، في المتوسط ​​، 39.5 وحدة فلكية.

باستخدام عجلات ومرايا دوارة ، حصل الفيزيائيان الفرنسيان لويس فيزو وليون فوكو على أول قياسات دقيقة لمركب سرعة الضوء في القرن التاسع عشر ، على الرغم من أن بيانًا عمره 1400 عام في القرآن يقارن ذلك بثورات القمر حول الأرض هو دقيق. القيمة المقبولة من قبل المكتب الوطني الأمريكي للمعايير هي 299،792 كيلومترًا في الثانية (186،282 ميلًا في الثانية). المسافة التي يقطعها الضوء في السنة أو السنة الضوئية - 9،460،730،472،581 كيلومتر (تقريبًا) 5،878،625،400،000 ميل) - يجعل مقياسًا شائعًا للمسافات بين المجرات ، على الرغم من أن علماء الفلك يفضلون آخر الوحدة: الفرسخ.

يحسب علماء الفلك المسافات النجمية عن طريق قياس المنظر: زاوية الحركة الظاهرة التي يصنعها النجم على خلفية الكون عندما تكون الأرض على جانبي مداره. يؤدي هذا إلى ظهور الفرسخ ، وهي وحدة مشتقة من رسم مثلث قائم الزاوية وهمي في السماء. قاعدة المثلث عبارة عن خط وهمي بين الأرض والشمس ، وطوله 1 AU. الضلع الآخر هو المسافة من الشمس إلى النقطة التخيلية التي منها ، إذا قمت بتمديد الوتر إلى الأرض ، فستكون الزاوية ثانية واحدة قوسية. كائن على تلك المسافة من الشمس يقع ، بحكم التعريف ، على بعد فرسخ واحد.

يمكن التعبير بسهولة عن المسافات من الأرض إلى النجوم القريبة في الفرسخ. على سبيل المثال ، أقرب نجم ، Proxima Centauri ، يبعد 1.295 فرسخ فلكي. لأن فرسخ فلكي يساوي 3.27 سنة ضوئية ، أي 4.225 سنة ضوئية. ومع ذلك ، فقد ثبت أن فرسخ البحر غير كافٍ لقياس المسافات داخل المجرة أو المسافات بين المجرات. كثيرًا ما يعبر علماء الفيزياء الفلكية عن هذه في الكيلوبارسيك والميغابارسك ، والتي تساوي 1000 و 1 مليون فرسخ فلكي ، على التوالي. على سبيل المثال ، يبعد مركز المجرة حوالي 8 كيلو فرسخ ، أي ما يعادل 8000 فرسخ فلكي ، أو 26160 سنة ضوئية. ستحتاج إلى 16 رقمًا للتعبير عن هذا الرقم بالكيلومترات أو بالأميال.