Универзум је изузетно велико место. Како су астрономи вековима гледали даље у свемир и дубље у прошлост, схватили су колико мала и безначајна изгледа наша планета и наше врсте у поређењу. У исто време, текућа испитивања електромагнетизма и удаљених звезда навела су научнике да закључе која је брзина светлости - и да је то најбржа достижна брзина.
Као такви, астрономи су узели за употребу светлосне даљине које путују у року од једне године (ака. Светлосна година) за мерење растојања на међузвезданој и међугалактичкој скали. Али колико светлост путује за годину дана? У основи, креће се брзином од 299,792,458 метара у секунди (1080 милиона км / сат; 671 милиона мпх), што постиже око 9,460,5 милијарди км (5,878,5 милијарди миља) годишње.
Брзина светлости:
Израчунавање брзине светлости било је зао вековима за научнике. И пре 17. века постојало је неслагање око тога да ли је брзина светлости коначна или се моментално премешта са једног места на друго. Дански астроном Оле Ромер је 1676. године утврдио аргумент када су његова запажања о привидном кретању Јупитеровог месеца Ио открила да је брзина светлости коначна.
Из својих опажања, познати холандски астроном Цхристиаан Хуигенс израчунао је брзину светлости на 220 000 км / с (136,701 ми / с). Током гнезда два века, брзина светлости се усавршавала све даље и даље, стварајући процене у распону од око 299.000 до 315.000 км / с (185.790 до 195.732 ми / с).
Потом их је пратио Јамес Цлерк Маквелл, који је 1865. године предложио да светлост буде електромагнетни талас. У својој теорији о електромагнетизму брзина светлости је представљена као ц. А онда је 1905. Алберт Еинстеин предложио своју теорију Специјалне релативности која је постулирала да је брзина светлости (ц) била је константна, без обзира на инерцијални референтни оквир посматрача или кретање извора светлости.
До 1975. године, после векова прочишћених мерења, брзина светлости у вакууму израчуната је на 299,792,458 метара у секунди. Истраживања која су у току открила су и да светлост путује различитим таласним дужинама и састоји се од субатомских честица познатих као фотони, који немају масу и понашају се као честице и таласи.
Светлосна година:
Као што је већ напоменуто, брзина светлости (изражена у метрима у секунди) значи да светлост пређе удаљеност од 9,460,528,000,000 км (или 5,878,499,817,000 миља) у једној години. Та удаљеност позната је као „светлосна година“, и користи се за мерење објеката у Универзуму који су на значајној удаљености од нас.
На пример, најближа звезда Земљи (Прокима Центаури) је удаљена приближно 4,22 светлосне године. Средиште Галаксије Млечног Пута удаљено је 26 000 светлосних година, док је најближа велика галаксија (Андромеда) удаљена 2,5 милиона светлосних година. До данас је кандидат за најудаљенију галаксију са Земље МАЦС0647-ЈД, која се налази отприлике 13,3 милијарде светлосних година.
А Космичка микроталасна позадина, реликтно зрачење за које се верује да остаје од Великог праска, налази се удаљено око 13,8 милијарди светлосних година. Откриће овог зрачења није само подстакло теорију Великог праска, већ је астрономима омогућило и тачну процену старости Универзума. Ово отвара још једно важно питање мерења космичких растојања у светлосним годинама, а то је чињеница да су простор и време испреплетени.
Видимо, кад видимо светлост која долази из удаљеног објекта, заправо се гледамо уназад. Када видимо светлост неке звезде која се налази на 400 светлосних година, ми заправо видимо светлост која је емитована од звезде пре 400 година. Отуда видимо звезду онакву каква је изгледала пре 400 година, а не онакву каква је данас. Као резултат тога, гледање објеката који су милијардити светлосне године са Земље треба да види милијарде светлосних година уназад.
Да, светлост путује изузетно великом брзином. Али с обзиром на чисту величину и опсег Универзума, још увек може да прође милијарде година од одређених тачака Универзума да би стигли до нас овде на Земљи. Отуда зашто је научницима знање о томе колико дуго треба да се прође кроз годину дана тако корисно. Не само што нам омогућава да схватимо размере Универзума, већ нам омогућава да цртамо и процес космичке еволуције.
Овдје смо писали многе чланке о брзини светлости у часопису Спаце Магазине. Ево колико је светлосна година ?, колика је брзина светлости ?, колико ствари има у светлосној години ?, како светлост путује ?, и колико далеко можете да видите у универзуму?
Желите више информација о светлосним годинама? Ево чланка о светлосним годинама за ХовСтуффВоркс, а ево одговора компаније ПхисЛинк.
Такође смо снимили епизоду Астрономи Цаст-а на ову тему. Слушајте овде, епизода 10: Мерење растојања у свемиру.
Извори:
- НАСА - Колика је брзина светлости?
- НАСА: Старцхилд - шта је светлосна година и како се мери?
- Википедија - брзина светлости
- УЦР - Како се мери брзина светлости?
