Mnogi ljudi pogrešno razumiju što je "svjetlosna godina". Iako zvuči kao mjera vremena, jer uključuje godinu, to je zapravo udaljenost. U određenom smislu, to je udaljenost izražena u smislu brzine svjetlosti, tako da možete imati i druge mjere poput svjetlosnog dana ili čak svjetlosne sekunde. Međutim, ovo je samo dio priče, jer su udaljenosti u kozmičkim razmjerima komplicirane širenjem tkanine prostora-vremena. Izračun svjetlosne godine je jednostavan, jednostavno pomnožite brzinu svjetlosti s brojem sekundi u godini, ali izračunavanje kozmoloških udaljenosti nije baš tako jednostavno. Crveni pomak predmeta je najlakše objektivno definirati, ali postoje i drugi pojmovi poput udaljenosti udaljenosti koji također mogu biti korisni.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Pronađite udaljenost u svjetlosnom smislu pomoću formule:
dL = ct
Gdjecje brzina svjetlosti,dL je udaljenost itje vremensko razdoblje. Za svjetlosnu godinu:
Svjetlosna godina = brzina svjetlosti × broj sekundi u godini
Kozmološke udaljenosti mogu se pronaći pomoću kozmološkog kalkulatora i crvenog pomaka predmetnog predmeta.
Kako izračunati svjetlosnu godinu ili drugu svjetlosnu udaljenost
Izračunajte svjetlosnu godinu pomoću jednostavne formule:
\ text {svjetlosna godina} = \ text {brzina svjetlosti} \ puta \ text {broj sekundi u godini}
Brzina svjetlosti obično dobiva simbolc, i ako ga pomnožite s bilo kojim vremenskim razdobljem (t), dobit ćete tu "udaljenost svjetlosti" (dL) izvan izračuna. Da biste mogli napisati:
d_L = ct
Brzina svjetlosti je približno 2,998 × 108 m / s, pa je svjetlosna godina:
\ text {svjetlosna godina} = (2.998 \ puta 10 ^ 8 \ text {m / s}) \ frac {365.25 \ text {dana}} {\ text {godina}} \ frac {24 \ text { sati}} {\ text {dan}} \ frac {60 \ text {min}} {\ text {hr}} \ frac {60 \ text {s}} {\ text {min}} = 9,46 \ times10 ^ { 15} \ tekst { m}
Taj se izračun koristio 365,25 dana u godini za obračun prestupnih godina. Slično tome, svjetlosni dan je:
\ text {svjetlosni dan} = (2.998 \ puta 10 ^ 8 \ text {m / s}) \ frac {24 \ text {hrs}} {\ text {dan}} \ frac {60 \ text {min}} { \ text {hr}} \ frac {60 \ text {s}} {\ text {min}} = 2,59 \ times10 ^ {13} \ text {m}
Kozmološke udaljenosti i preusmjeravanje
Udaljenosti u kozmološkim razmjerima komplicirane su jer se cijelo tkivo prostora-vremena neprestano širi. Tako, na primjer, ako svjetlosni signal iz udaljene galaksije dođe prema nama, kreće se brzinom svjetlosti i vjerojatno treba stotine milijuna godina da završi putovanje. Za to se vrijeme sam prostor proširio, pa je udaljenost još veća nego što bi bila na početku putovanja. Zbog toga je stvarno teško definirati što je to stvarnosredstvareći da je nešto prešlo određenu udaljenost kroz svemir. Udaljenost "comovinga" širi se zajedno s prostorom, tako da predstavlja taj problem, ali još uvijek nije u redu za sve svrhe.
Najobjektivnija mjera udaljenosti u svemiru je "crveni pomak". Ovo mjeri koliko ima svjetlosni val "Ispružen" (približavajući ga bliže crvenom kraju spektra) zbog širenja prostora tijekom njegova putovanje. Ako putuje dalje, više će pomaknuti valnu duljinu svjetlosti.
Redshift (z) definira se kao:
z = \ frac {\ lambda_ {obs} - \ lambda_ {odmor}} {\ lambda_ {odmor}}
Gdjeλje simbol za valnu duljinu, a indeksi "obs" i "rest" znače valnu duljinu koju promatrate, odnosno valnu duljinu u referentnom okviru u kojem je emitirana. Valnu duljinu kada je emitirana možete pronaći na temelju standardnih vrijednosti dobivenih u laboratoriju, jer različite tvari apsorbiraju i emitiraju svjetlost u određenim dijelovima spektra.
Pronalaženje kozmološke udaljenosti
Pronalaženje kozmoloških daljina prilično je izazovno. Iako ga možete izračunati, najbolji je pristup koristiti kozmološki kalkulator s već unesenim standardnim parametrima. Unesite crveni pomak objekta do kojeg želite pronaći udaljenost, koristeći parametre predložene od kalkulator i vratit će mnoge mjere udaljenosti, uključujući udaljenost koja dolazi i putovanje svjetlosti vrijeme. Možete pomnožiti vrijeme putovanja svjetlosti (pretvoreno u sekunde, kao u prvom odjeljku) sa brzinom svjetlosti da biste pronašli udaljenost koju je prešlo samo svjetlo.