Sokan félreértik, mi a „fényév”. Bár időmérőnek tűnik, mert az évet is tartalmazza, valójában távolság. Bizonyos értelemben ez a távolság a fénysebességben kifejezve, így más méréseket is megtehet, például fénynapot vagy akár fénymásodpercet. Ez azonban csak egy része a történetnek, mert a kozmikus léptékű távolságokat bonyolítja a tér-idő szövetének tágulása. A fényév kiszámítása egyszerű, egyszerűen szorozzuk meg a fénysebességet az év másodpercszámával, de a kozmológiai távolságok kiszámítása nem olyan egyszerű. Az objektum vöröseltolódása a legkönnyebben objektíven definiálható, de vannak más fogalmak is, például a társítási távolság, amelyek szintén hasznosak lehetnek.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
Keresse meg a távolságot a fényben a képlet segítségével:
dL = ct
Holca fény sebessége,dL a távolság, éstaz időtartam. Egy fényévre:
Fényév = fénysebesség × másodpercek száma egy évben
A kozmológiai távolságok megtalálhatók egy kozmológiai számológép és az adott tárgy vöröseltolódása segítségével.
Hogyan lehet kiszámítani egy fényévet vagy más fénytávolságot
Számítson fény évet az egyszerű képlet segítségével:
\ text {light year} = \ text {fénysebesség} \ times \ text {másodpercek száma egy évben}
A fénysebesség általában a szimbólumot kapjac, és ha megszorozzuk bármilyen hosszúsággal (t), akkor megkapja ezt a „fénytávolságot” (dL) a számításból. Tehát írhatna:
d_L = ct
A fénysebesség körülbelül 2,998 × 108 m / s, tehát fényév:
\ text {light year} = (2.998 \ szorzat 10 ^ 8 \ text {m / s}) \ frac {365.25 \ text {days}} {\ text {year}} \ frac {24 \ text { hrs}} {\ text {day}} \ frac {60 \ text {min}} {\ text {hr}} \ frac {60 \ text {s}} {\ text {min}} = 9.46 \ times10 ^ { 15} \ text { m}
Ez a számítás évente 365,25 napot használt fel a szökő évek elszámolására. Hasonlóképpen, a fénynap:
\ text {light day} = (2.998 \ szor 10 ^ 8 \ text {m / s}) \ frac {24 \ text {hrs}} {\ text {day}} \ frac {60 \ text {min}} { \ text {hr}} \ frac {60 \ text {s}} {\ text {min}} = 2,59 \ szor10 ^ {13} \ text {m}
Kozmológiai távolságok és vöröseltolódás
A kozmológiai léptékű távolságok bonyolultak, mert a tér-idő szövete folyamatosan bővül. Tehát például, ha egy távoli galaxisból érkező fényjel érkezik felénk, akkor az fénysebességgel mozog, és valószínűleg több száz millió évet vesz igénybe az utazás teljesítéséhez. Ez idő alatt maga a tér is kibővült, és így a távolság még nagyobb, mint az út elején lett volna. Ez nagyon megnehezíti, hogy mi is legyen valójábaneszközökmondani valamit egy bizonyos távolságot megtett az űrben. A „komódzó” távolság a térrel együtt tágul, tehát ez a probléma számol, de még mindig nem minden célra megfelelő.
Az űrbeli távolság legobjektívebb mértéke a „vöröseltolódás”. Ez méri, hogy mennyi a fényhullám „Kinyújtva” (közelebb helyezve a spektrum vörös végéhez), mivel a tér tágulása közben utazás. Ha tovább halad, akkor a fény hullámhosszát jobban eltolja.
Redshift (z) azt jelenti:
z = \ frac {\ lambda_ {obs} - \ lambda_ {rest}} {\ lambda_ {rest}}
Holλa hullámhossz szimbóluma, az „obsz” és a „rest” előfizetés a megfigyelt hullámhosszat, illetve a referenciakeret hullámhosszát jelenti, ahol kibocsátották. Megtalálhatja a hullámhosszat, amikor kibocsátották, a laboratóriumban kapott standard értékek alapján, mert a különböző anyagok elnyelik és kibocsátják a fényt a spektrum meghatározott részeiben.
A kozmológiai távolság megtalálása
A kozmológiai távolságok megtalálása elég kihívást jelent. Bár kiszámíthatja, a legjobb megközelítés az, ha kozmológiai számológépet használ, néhány standard paraméterrel, amelyet már bevitt. Írja be az objektum vöröseltolódását, amelytől meg szeretné találni a távolságot, a számológépet, és sok távolságmérést ad vissza, beleértve a távolságot és a könnyű utazást idő. Megszorozhatja a fény utazási idejét (másodpercekre átszámítva, mint az első szakaszban) a fénysebességgel, hogy megtalálja a fény által megtett távolságot.