Скорость света в км в секунду: The page cannot be found

Три анимации, которые показывают, что скорость света удручающе мала

Скорость света, составляющая в вакууме примерно 300 тысяч километров в секунду, является максимальной, с которой материальный предмет может перемещаться сквозь космическое пространство. Несомненно, это невероятно быстро, однако это также удручающе медленно при общении с космическими аппаратами на орбитах отличных от Земли планет, зондами, бороздящими межзвездное пространство, а также при изучении объектов и их достижении (в будущем) за пределами Солнечной системы.

Чтобы наглядно показать ограниченные возможности скорости света, планетолог из Центра космических полетов им. Годдарда NASA Джеймс О’Донохью «оживил» его в трех различных анимациях, которые показывают, насколько быстрыми и в то же время медленными могут быть фотоны.

Вокруг Земли

Первый ролик иллюстрирует, как стремительно свет огибает Землю.

x

Длина окружности Земли (по экватору) составляет примерно 40 тысяч километров. Если бы наша планета не имела атмосферы, то фотон, скользящий по ее поверхности, совершал бы почти 7,5 полных оборотов за 1 секунду. И хотя скорость света при просмотре ролика кажется невероятно быстрой, он также показывает, что она конечна.

От Земли до Луны

Вторая анимация охватывает большее расстояние – от Земли до Луны.

x

Среднее расстояние между Землей и Луной составляет 384 тысячи километров. Это означает, что лунный свет, который появляется на нашем небе, преодолевает его за 1,255 секунды, а дорога туда и обратно (для обмена данными с орбитальными аппаратами) занимает 2,51 секунды.

Стоит отметить, что это время увеличивается каждый день, поскольку Луна удаляется от нашей планеты на 3,8 сантиметра ежегодно.

От Земли до Марса

И напоследок третий ролик от Джеймса О’Донохью раскрывает все проблемы скорости света, с которыми астрономы по всему миру сталкиваются ежедневно.

x

При «общении» космических агентств со своими исследовательскими зондами на орбите и поверхности Марса информация передается со скоростью света. Однако она слишком мала для управления ими в режиме «реального времени», поэтому команды, посылаемые космическим аппаратам, должны быть тщательно продуманы, максимально сжаты и направлены в точное время в определенную точку в пространстве, чтобы не «промахнуться».

В момент максимального сближения с Землей расстояние до Марса составляет примерно 54,6 миллиона километров, так что время, затраченное светом на его преодоление в одну сторону, равняется 3 минутам и 2 секундам.

«Еще более явно проблема скорости света проявляется при связи с космическими аппаратами, такими как «New Horizons» и братья «Voyager». И совсем плохо дело обстоит с «общением» в рамках Вселенной, наблюдаемая граница которой находится на расстоянии 45,34 миллиарда световых лет от нас в любом направлении. Слишком много, чтобы отобразить в простой анимации», – отметил Джеймс О’Донохью.

Перевести Скорости света в Мили в секунду

Перевести Мили в секунду в Скорости света (mi/s в ls)
►

Таблица преобразования

Как переводить

1 скорость света (ls) = 186282 mi/s (миля в секунду).



Единица измерения скорость света (ls) — это мера скорости, которая используется в метрической системе.

Единица измерения миля в секунду (mi/s) — это мера скорости, которая используется в английской системе. Скорость света также можно обозначить как c и speed of light. Мили в секунду также можно обозначить как mps .

English
   
Español
   
Français

Скорость света. Эволюция физики

Скорость света

В Галилеевых «Беседах о двух новых науках» мы находим разговор учителя и его учеников о скорости света:

Сагредо: Но какого рода и какой степени быстроты должно быть это движение света? Должны ли мы считать его мгновенным или же совершающимся во времени, как другие движения? Нельзя ли опытом убедиться, каково оно?

Симпличио: Повседневный опыт показывает, что распространение света совершается мгновенно. Если вы наблюдаете с большого расстояния действие артиллерии, то свет от пламени выстрелов без всякой потери времени запечатлевается в нашем глазу в противоположность звуку, который доходит до уха через значительный промежуток времени.

Сагредо: Ну, синьор Симпличио, из этого общеизвестного опыта я не могу вывести никакого другого заключения, кроме того, что звук доходит до нашего слуха через бо?льшие промежутки времени, нежели свет; но это нисколько не убеждает меня в том, что распространение света происходит мгновенно и не требует известного, хотя и малого времени…

Сальвиати: Малая доказательность этих и других подобных же наблюдений заставила меня подумать о каком-либо способе удостовериться безошибочно в том, что освещение, т. е. распространение света, совершается действительно мгновенно…

Далее Сальвиати продолжает объяснять метод своего эксперимента. Для того чтобы понять его идею, представим себе, что скорость света не только конечна, но и мала, что движение света замедлилось подобно тому, как может замедлиться на экране реальное движение при просмотре замедленно движущейся пленки. Два человека, А и В, держат закрытые фонари и стоят, скажем, на расстоянии одного километра друг от друга. Первый человек, А, открывает свой фонарь. Оба они согласились, что В откроет свой фонарь в момент, когда увидит свет А. Предположим, что в нашем «замедленном движении» свет проходит один километр в секунду. А посылает сигнал, открывая свой фонарь, В видит это спустя секунду и посылает ответный сигнал. Этот сигнал получает А спустя две секунды после того, как он послал свой сигнал. Иными словами, если свет движется со скоростью одного километра в секунду, то пройдет две секунды между посылкой и приемом сигналов А, если предположить, что В находится на расстоянии одного километра. Наоборот, если А не знает скорости света, но предполагает, что его компаньон действует так, как условились, и он заметил, что В открыл фонарь через две секунды после того, как он открыл свой, то он может заключить, что скорость света равна одному километру в секунду.

При той экспериментальной технике, какая была доступна во времена Галилея, не было шансов определить скорость света таким путем. Если расстояние было порядка одного километра, то он должен был бы определять промежутки времени порядка одной стотысячной секунды.

Галилей сформулировал проблему определения скорости света, но он не разрешил ее. Формулировка проблемы часто более существенна, чем ее разрешение, которое может быть делом лишь математического или экспериментального искусства. Постановка новых вопросов, развитие новых возможностей, рассмотрение старых проблем под новым углом зрения требуют творческого воображения и отражают действительный успех в науке. Принцип инерции, закон сохранения энергии были получены только благодаря новым и оригинальным идеям в отношении уже хорошо известных экспериментов и явлений. Много примеров такого рода можно найти на последующих страницах этой книги, где будет подчеркнута важность рассмотрения известных фактов в новом свете и будут описаны новые теории.

Возвращаясь к сравнительно простому вопросу об определении скорости света, мы можем заметить, что удивительно, почему Галилей не установил, что его эксперимент мог бы быть осуществлен значительно проще и точнее одним человеком. Вместо того чтобы ставить на некотором расстоянии от себя своего компаньона, он мог бы установить там зеркало, которое автоматически посылало бы сигнал сразу же после его получения.

Около 250 лет спустя зеркало использовал Физо, который был первым, кто определил скорость света с помощью экспериментов со светом, исходящим от земного источника. С помощью астрономических наблюдений скорость света была определена Рёмером гораздо раньше, хотя и с меньшей точностью.

Совершенно ясно, что благодаря своей огромной величине скорость света могла быть измерена только при условии, если расстояния были сравнимы с расстояниями между Землей и другими планетами Солнечной системы, или же с помощью весьма утонченной экспериментальной техники. Первый метод — это метод Рёмера, второй же — метод Физо. Со времени этих первых экспериментов скорость света, представляющая весьма важную величину, измерялась много раз со все возрастающей точностью. В нашем столетии Майкельсон изобрел для этой цели весьма совершенную аппаратуру. Результат этих экспериментов можно выразить просто: скорость света в вакууме равна примерно 300000 км/с.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Когда впервые измерили скорость света?

Известно, что скорость света в вакууме конечна и составляет ≈300 000 км/c. На этих данных основана вся современная физика и все современные космические теории. Но ещё совсем недавно ученые были уверены, что скорость света бесконечна, и мы мгновенно видим то, что происходит в самых дальних уголках космоса.

О том, что такое свет, люди начали задумываться ещё в глубокой древности. Свет от пламени свечи, мгновенно распространяющийся по помещению, вспышки молний на небесах, наблюдение за кометами и другими космическими телами на ночном небе давало ощущение, что скорость света бесконечна. Действительно, трудно поверить, что, например, смотря на Солнце, мы наблюдаем его не в настоящем состоянии, а таким, какое оно было около 8 минут назад.

Но некоторые люди всё же подвергали сомнению устоявшуюся, казалось бы, истину о бесконечности скорости света. Одним из таких людей был Исаак Бенгман, который в 1629 году попробовал провести эксперимент по определению конечной скорости света. В его распоряжении не было, конечно же, ни компьютеров, ни высокочувствительных лазеров, ни высокоточных часов. Вместо этого ученый решил произвести взрыв. Наполнив емкость взрывчатым веществом, он на различном расстоянии от неё установил большие зеркала и попросил наблюдателей определить, в каком из зеркал вспышка от взрыва появится раньше. Учитывая, что за одну секунду свет способен обогнуть землю 7,5 раз, можно догадаться, что эксперимент закончился провалом.

Чуть позже небезызвестный Галилей, который тоже подвергал сомнению бесконечность скорости света, предложил свой эксперимент. Он поставил своего помощника с фонарем на один холм, а сам встал с фонарем на другой. Когда Галилей поднял крышку со своего фонаря, его помощник сразу же поднял крышку с противоположного фонаря. Конечно, этот эксперимент тоже не мог увенчаться успехом. Единственное, что Галилей мог предположить, было то, что скорость света намного быстрее человеческой реакции.

Получается, единственным выходом из положения было участие в эксперименте тел, достаточно сильно удаленных от Земли, но которые можно было бы наблюдать при помощи телескопов того времени. Такими объектами стали Юпитер и его спутники. В 1676 году астроном Оле Рёмер пытался определить долготу между различными точками на географической карте. Для этого он использовал систему по наблюдению за затмением одного из спутников Юпитера – Ио. Свои исследования Оле Рёмер вел с острова недалеко от Копенгагена, в то время как другой астроном Джованни Доменико Кассини наблюдал за этим же затмением из Парижа. Сравнив время начала затмения между Парижем и Копенгагеном, ученые определили разницу в долготе. Несколько лет подряд Кассини наблюдал за спутниками Юпитера из одного и того же места на Земле и заметил, что время между затмениями спутников становится короче, когда Земля находится к Юпитеру ближе, и длиннее, когда Земля отдалена от Юпитера. На основании своих наблюдений он предположил, что скорость света конечна. Это было абсолютно верное решение, но почему-то Кассани вскоре отказался от своих слов. Зато Рёмер воспринял идею с энтузиазмом,  и даже сумел составить хитроумные формулы, учитывающие диаметр Земли и орбиту Юпитера. В результате он посчитал, что свету требуется около 22 минут, чтобы пересечь диаметр орбиты Земли вокруг Солнца. Его расчеты были неверны: по современным данным, свет проходит это расстояние за 16 минут и 40 секунд. Если бы вычисления Оле были бы точными, то скорость света составляла бы 135 000 км/c.

Позже, основываясь на вычислениях Рёнера, Христиан Гюйенс подставил в формулы более точные данные диаметра Земли и орбиты Юпитера. В итоге он получил скорость света равную 220 000 км/c, что намного ближе к верному значению.

Но не все ученые подсчитали гипотезу о конечности скорости света верной. Научные дебаты продолжались до 1729 года, когда было открыто явление световой абберации, которое подтвердило предположение о конечности скорости света и позволило более точно измерить её значение.

Это интересно: современные ученые и историки приходят к выводу, что, скорее всего, формулы Рёмера и Гюйенса были верными. Ошибка заключалась в данных об орбите Юпитера и диаметре Земли. Получается, ошибались не два астронома, а люди, предоставившие им информацию об орбите и диаметре. 

Основное фото: depositphotos.com

comments powered by HyperComments

Перевести километры в секунду в скорость света

Перевести километры в секунду в скорость света | скорость и преобразование скорости

Перевести километр в секунду (км/сек) против скорость света (c ₀ )

в обратном направлении

из скорости света в километры в секунду 9001 км в секунду

Или используйте использованную страницу конвертера с

преобразователем нескольких единиц скорости и скорости

Результат преобразования для двух агрегатов скорости и скорости :
от единицы Символ	равен результатом	к блоку Символ
1 километр в секунду км / сек	= 0. 0000033	скорость света c 0

Какой международный акроним для каждой из этих двух единиц скорости и скорости?

Префикс или символ километра в секунду: км/сек

Префикс или символ скорости света: c ₀

Инструмент преобразования технических единиц измерения скорости и скорости. Обмен показаний в километрах в секунду в единице км/сек в единице скорости света c ₀ как в эквивалентном результате измерения (две разные единицы, но одна и та же физическая общая величина, которая также равна их пропорциональным частям при делении или умножении).

Один километр в секунду, преобразованный в скорость света, равен = 0,0000033 c

₀

1 км/сек = 0,0000033 с

₀

Поиск страниц при преобразовании в с помощью пользовательского онлайн-поиска Google

Для конвертации

километр в секунду — км/сек сколько скорость света — c ₀ страница конвертера единиц требует включенный JavaScript в вашем браузере. Вот конкретные инструкции о том, как включить JS на вашем компьютере Как включить JavaScript

Или для вашего удобства загрузите браузер Google Chrome для просмотра интернет-страниц в высоком качестве.

• Страницы
• Разное
• Интернет и компьютеры

Сколько скоростей света содержится в одном километре в секунду? Чтобы связать этот конвертер скорости и скорости — километров в секунду в скорость света единиц, просто вырежьте и вставьте следующий код в свой html.
Ссылка будет отображаться на вашей странице как: в Интернете конвертер единиц из километра в секунду (км/сек) в скорость света (c ₀ )

онлайн-конвертер единиц измерения из километров в секунду ( км/сек ) в скорость света ( c ₀ )

Онлайн-калькулятор перевода километров в секунду в скорость света | convert-to. com конвертеры единиц измерения © 2021 | Политика конфиденциальности

Перевести скорость света [льда] в км/с

››
Перевести скорость света [льда] в километры в секунду

Пожалуйста, включите Javascript для использования
преобразователь единиц измерения.
Обратите внимание, что вы можете отключить большую часть рекламы здесь:
https://www.convertunits.com/contact/remove-some-ads.php

››
Дополнительная информация от преобразователя единиц измерения

Сколько скорость света [льда] в 1 км/с?
Ответ 4.3696896581733E-6.
Мы предполагаем, что вы конвертируете между скорости света [льда] и километра в секунду .
Вы можете просмотреть более подробную информацию о каждой единице измерения:
скорость света [лед] или
км/с
Производной единицей СИ для скорости является метр в секунду.
1 метр в секунду равен 4,3696896581733E-9 скорости света [льда] или 0,001 км/с.
Обратите внимание, что могут возникать ошибки округления, поэтому всегда проверяйте результаты.
Используйте эту страницу, чтобы узнать, как преобразовать скорость света [льда] в километры в секунду.
Введите свои собственные числа в форму для преобразования единиц измерения!

››
Быстрый перевод скорости света [льда] в км/с

1 скорость света [льда] в км/с = 228849,204 км/с

2 скорости света [льда] → км/с = 457698.408 км/с

3 скорость света [льда] в км/с = 686547,612 км/с

4 скорость света [льда] в км/с = 915396,816 км/с

5 скорость света [льда] в км/с = 1144246,02 км/с

6 скорость света [льда] в км/с = 1373095,224 км/с

7 скорость света [льда] в км/с = 1601944,428 км/с

8 скорость света [льда] в км/с = 1830793,632 км/с

9 скорость света [льда] в км/с = 2059642,836 км/с

10 скорость света [льда] в км/с = 2288492.04 км/с

››
Хотите другие юниты?

Вы можете сделать обратное преобразование единиц из
км/с → скорость света [лед], или введите любые две единицы из числа ниже:

››
Общие преобразования скорости

скорость света [льда] в миллиметры в час
скорость света [льда] в скорость звука
скорость света [льда] в морские мили в час
скорость света [льда] в ярды в секунду
скорость света [ лед] в мегаметр в сутки
скорость света [льда] в лига в секунду
скорость света [льда] в километр в час
скорость света [лед] в морская миля/сутки
скорость света [лед] в миля/ минута
скорость света [льда] → миля в сутки

››
Метрические преобразования и многое другое

Преобразование единиц. com предоставляет онлайн
калькулятор преобразования для всех типов единиц измерения.
Вы также можете найти метрические таблицы преобразования единиц СИ.
как английские единицы, валюта и другие данные. Введите единицу измерения
символы, сокращения или полные названия единиц длины,
площадь, масса, давление и другие типы. Примеры включают мм,
дюйм, 100 кг, жидкая унция США, 6 футов 3 дюйма, 10 стоунов 4, кубический см,
метры в квадрате, граммы, моли, футы в секунду и многое другое!

Что случилось бы, если бы вы путешествовали со скоростью света? » Научная азбука

Человек, путешествующий со скоростью света, испытает замедление времени.Для этого человека время будет двигаться медленнее, чем для того, кто не движется. Кроме того, их поле зрения резко изменится. Мир появится через туннельное окно перед самолетом, в котором они путешествуют.

Скорость волнует людей – нельзя отрицать. Так было с тех пор, как было изобретено колесо, и скорость больше не определялась силой наших ног. Чем быстрее едешь, тем больше радуешься, хотя некоторых скорость может пугать.В современную эпоху мы разработали несколько действительно быстрых объектов. У нас есть невероятно быстрые самолеты, сверхбыстрые истребители, сверхбыстрые сверхскоростные поезда и так далее. Тем не менее, во Вселенной есть одна вещь, которая быстрее всего, что мы можем себе представить: Свет.

Возможно, кто-то из вас не задумывался об этом, но многие наверняка задумывались… Каково это — путешествовать со скоростью света?

Рекомендуемое видео для вас:

Теория относительности Эйнштейна

До 1900-х годов мир твердо верил в точку зрения Исаака Ньютона относительно объектов и гравитации.Однако в 20 веке появился Альберт Эйнштейн и навсегда изменил этот мир.

Теория относительности, выдвинутая Эйнштейном, прояснила многие сомнения относительно массы и энергии. Уравнение эквивалентности массы и энергии доказало, что масса и энергия взаимопреобразуемы, а это означает, что масса может быть преобразована в энергию и наоборот. Он предположил, что не существует стандартной системы отсчета. Все относительно, даже время. Отсюда был сделан вывод, что скорость света постоянна и не зависит от наблюдателя.Следовательно, если человек движется со скоростью, равной половине скорости света, в том же направлении, что и сам свет, то луч света будет казаться таким же, как и для неподвижного человека.

Что означает эквивалентность массы и энергии?

Это означает, что если объект движется со скоростью, равной 10% от скорости света, то его масса увеличится на 0,5% от его первоначальной массы. С другой стороны, если бы объект двигался со скоростью 90% скорости света, то его масса была бы в 2 раза больше его первоначальной массы.

Можем ли мы путешествовать со скоростью света?

Нет, мы не можем путешествовать со скоростью света.

Видите ли, если объект движется со скоростью света, его масса будет увеличиваться в геометрической прогрессии! Подумайте об этом… скорость света составляет 300 000 километров в секунду (186 000 миль в секунду), и когда объект движется с этой скоростью, его масса становится бесконечной. Следовательно, для перемещения объекта потребуется бесконечная энергия, что нецелесообразно.

Вот почему ни один объект не может двигаться со скоростью или быстрее скорости света.

Что, если переместить

почти на со скоростью света?

Если мы говорим о движении почти на со скоростью света, скажем, 90% от скорости света, тогда были бы интересные наблюдения.

Во-первых, человек, путешествующий с такой скоростью, испытает замедление времени. Для этого человека время будет двигаться медленнее, чем для того, кто не движется. Например, если человек движется со скоростью 90% скорости света, то этот человек будет испытывать только 10 минут прохождения времени, в то время как неподвижный человек испытал 20 минут.Время сократится вдвое!

Кредиты: Irena Peziene/Shutterstock

Другое дело, что ваше поле зрения резко изменится. Мир предстанет перед вами через туннельное окно перед самолетом, в котором вы путешествуете. Кроме того, звезды впереди будут казаться синими, а звезды позади вас — красными. Это связано с тем, что световые волны от звезд перед вами будут собираться вместе, делая объекты синими, в то время как световые волны от звезд позади вас будут расходиться и казаться красными, вызывая экстремальный эффект Доплера.

После определенной скорости вы будете видеть только черноту, потому что длина волны света, попадающего в ваши глаза, выходит за пределы видимого спектра.

Даже со всеми препятствиями на пути к скорости света это, безусловно, будет незабываемым впечатлением на всю жизнь.

Вы действительно понимаете, что происходит, если что-то движется со скоростью света?

Можете ли вы ответить на три вопроса по только что прочитанной статье?

Начать викторину

Ваш ответ:

Правильный ответ:

Следующий

Вы получили {{SCORE_CORRECT}} из {{SCORE_TOTAL}}

Повторная викторина

Предлагаемая литература

Визуализация скорости света (быстро, но медленно)

Стоимость космического полета до и после SpaceX

21 декабря 2021 года ракета SpaceX Falcon 9 запустила грузовую капсулу для доставки припасов и рождественских подарков астронавтам на Международной космической станции.

Всего через восемь минут после старта первая ступень ракеты вернулась на Землю и приземлилась на один из беспилотных кораблей SpaceX в Атлантическом океане. Это стало сотой успешной посадкой компании.

Как и другие компании, такие как Blue Origin Джеффа Безоса и Ball Aerospace, SpaceX проектирует и строит инновационные космические корабли, которые ускоряют доставку в космос, делая ее более рутинной и доступной. Но сколько стоит запуск грузовой ракеты в космос и как менялась эта стоимость с годами?

На графике выше показана стоимость килограмма космических запусков по всему миру с 1960 года на основе данных Центра стратегических и международных исследований.

Космическая гонка

20-й век был отмечен соперничеством между двумя противниками времен холодной войны, Советским Союзом (СССР) и Соединенными Штатами, за достижение превосходства в космических полетах.

Космическая гонка привела к большим технологическим достижениям, но эти инновации стоили дорого. Например, в 1960-х годах НАСА потратило 28 миллиардов долларов на высадку астронавтов на Луну, что сегодня составляет около 288 миллиардов долларов с поправкой на инфляцию.

За последние два десятилетия начинающие космические компании продемонстрировали, что могут конкурировать с крупными аэрокосмическими подрядчиками, такими как Boeing и Lockheed Martin.Сегодня запуск ракеты SpaceX может быть на 97% дешевле, чем стоимость полета российского корабля «Союз» в 60-х годах.

Ключ к повышению экономической эффективности?

Ракетные ускорители

SpaceX обычно возвращаются на Землю в достаточно хорошем состоянии, чтобы их можно было отремонтировать, что экономит деньги и помогает компании снизить цены конкурентов.

Космический туризм

Несмотря на то, что конкуренция снизила цены на грузовые рейсы, космические перевозки людей по-прежнему дороги.

За последние 60 лет в космос полетело около 600 человек, и подавляющее большинство из них были правительственными астронавтами.

Для суборбитального полета на кораблях SpaceShipTwo компании Virgin Galactic и New Shepard компании Blue Origin стоимость мест обычно составляет от 250 000 до 500 000 долларов. Полеты дальше на реальную орбиту — гораздо большую высоту — намного дороже, принося более 50 миллионов долларов за место.

Будущее космических полетов

На брифинге SpaceX для прессы директор SpaceX Бенджи Рид сказал: «Мы хотим сделать жизнь многопланетной, а это означает отправить миллионы людей в космос.

Для большинства людей это все еще может показаться натяжкой. Но, учитывая снижение стоимости космических полетов за последние два десятилетия, возможно, небо не станет пределом в ближайшем будущем.

Как далеко световой год? | Основы астрономии

Большая желтая раковина изображает световой год; меньшая желтая оболочка изображает световой месяц. Подробнее об этом изображении читайте на Викискладе.

Объекты в нашей вселенной очень далеко. Они так далеко, что километры или мили не являются полезной мерой их расстояния. Итак, мы говорим о космических объектах с точки зрения световых лет , расстояния, которое свет проходит за год. Свет — самое быстродвижущееся вещество в нашей Вселенной. Он движется со скоростью 186 000 миль в секунду (300 000 км/сек). Таким образом, световой год равен 5,88 триллиона миль (9,46 триллиона километров).

Но звезды и туманности, не говоря уже о далеких галактиках, находятся гораздо дальше, чем в одном световом году. И если мы попытаемся выразить расстояние до звезды в милях или километрах, то вскоре получим невероятно огромные числа.Тем не менее, мили и километры — это то, что большинство из нас использует для понимания расстояния от одного места на Земле до другого. В конце 20-го века астроном Роберт Бернхэм-младший — автор «Справочника небесных тел» Бернхэма — придумал оригинальный способ изобразить расстояние в световых годах в милях и километрах.

Продолжайте читать, чтобы понять необъятность Вселенной, используя единицы измерения расстояния, которые мы знаем и используем каждый день.

Бернхэм начал с того, что связал световой год с астрономической единицей — расстоянием от Земли до Солнца.

Одна астрономическая единица, или а.е., равна приблизительно 93 миллионам миль (150 миллионов километров).

Другой взгляд на это: астрономическая единица находится на расстоянии чуть больше 8 световых минут.

Лучу света требуется 8 минут, чтобы преодолеть 93 миллиона миль (150 миллионов километров) от Солнца до Земли. Изображение из Brews Ohare/Wikimedia Commons.

Световой год, изображенный как миля

Роберт Бёрнем заметил, что совершенно случайно количество астрономических единиц в одном световом году и количество дюймов в одной миле практически совпадают.

Для общего сведения: в одном световом году 63 000 астрономических единиц, а в одной миле (1,6 км) 63 360 дюймов (160 000 см).

Это чудесное совпадение позволяет нам спустить световой год на Землю. Если мы масштабируем астрономическую единицу — расстояние от Земли до Солнца — в один дюйм, то световой год в этой шкале представляет собой одну милю (1,6 км).

Ближайшая к Земле звезда, кроме Солнца, — это Альфа Центавра, удаленная от нас примерно на 4,4 световых года. Масштабирование расстояния Земля-Солнце на один дюйм дает этой звезде 4.Расстояние 4 мили (7 км).

Видишь?

Красная звезда в центре этого изображения — это Проксима Центавра, ближайшая соседка нашего Солнца среди звезд. Лучу света от этой звезды требуется около 4 лет, чтобы добраться до Земли. Изображение предоставлено Институтом внеземной физики им. Макса Планка.

Знакомые космические объекты, концептуализация

Масштабирование астрономической единицы на один дюйм (2,5 см), вот расстояния до различных ярких звезд, звездных скоплений и галактик:

Альфа Центавра: 4.4 мили (6,4 км)

Сириус: 8,6 миль (14 км)

Вега: 25 миль (40 км)

рассеянное звездное скопление Плеяды: 444 мили (715 км)

Антарес: ​​555 миль (893 км)

Шаровое звездное скопление Геркулес (также известное как M13): 22 200 миль (35 700 км)

Центр нашей галактики Млечный Путь: 26 100 миль (42 000 км)

Большая галактика Андромеды (M31): 2 540 000 миль (4 100 000 км)

Галактика Сомбреро (M104): 28 000 000 миль (45 000 000 км)

Галактика Водоворот (M51): 31 000 000 миль (50 000 000 км)

И так далее, примерно на 13 миллиардов световых лет к самым дальним галактикам: 13 000 000 000 миль (21 000 000 000 км)

Хорошо, цифры все еще довольно большие! Но, надеюсь, они помогут вам увидеть, что наша Вселенная очень обширна.

В пределах 12,5 световых лет от нашего Солнца находятся 33 звезды. Нажмите на Атлас Вселенной, чтобы найти интерактивную страницу, которая позволит вам увеличивать масштаб все дальше и дальше. Изображение с сайта Atlasoftheuniverse.com.

Самый быстро движущийся объект во вселенной

Как упоминалось выше, свет движется с невероятной скоростью 186 000 миль в секунду (300 000 км/сек). Это очень быстро. Если бы вы могли путешествовать со скоростью света, вы смогли бы обогнуть экватор Земли около 7,5 раз всего за одну секунду!

Другими словами, световая секунда — это расстояние, которое свет проходит за одну секунду, или 7.в 5 раз больше расстояния вокруг экватора Земли. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за один год.

Как далеко это? Умножьте количество секунд в году на количество миль или километров, которые свет проходит за одну секунду, и вот оно: один световой год. Это около 5,9 трлн миль (9,5 трлн км).

Эта шкала начинается недалеко от дома, но приводит нас к Галактике Андромеды, самому удаленному объекту, который большинство людей может увидеть невооруженным глазом. Изображение предоставлено Бобом Кингом/Skyandtelescope.ком.

Итог: Вот способ понять масштаб световых лет в милях и километрах.

Прочитайте другую статью, отвечающую на тот же вопрос: что такое световой год?

Наслаждаетесь EarthSky? Подпишитесь на нашу бесплатную ежедневную рассылку сегодня!

Брюс МакКлюр

Просмотр статей

Об авторе:

Брюс МакКлюр был ведущим сценаристом популярных страниц «Сегодня вечером» EarthSky с 2004 по 2021 год, когда он решил уйти на заслуженную пенсию.Он поклонник солнечных часов, чья любовь к небесам привела его на озеро Титикака в Боливии и в плавание по Северной Атлантике, где он получил сертификат астронавигатора в Школе океанского парусного спорта и навигации. Он также писал и вел публичные астрономические программы и программы планетария в своем доме в северной части штата Нью-Йорк и вокруг него.

Что, если бы вы путешествовали быстрее скорости света?

Когда мы были детьми, мы были поражены тем, что Супермен может двигаться быстрее, чем летящая пуля.Мы могли даже представить его, преследующего снаряд, выпущенный из оружия, с вытянутой правой рукой и развевающимся за спиной плащом. Если бы он летел со скоростью, равной половине скорости пули, скорость, с которой пуля удалялась бы от него, уменьшилась бы вдвое. Если бы он действительно летел быстрее пули, он бы настиг ее и лидировал. Вперёд, Супермен! Другими словами, воздушные выходки Супермена подчинялись взглядам Ньютона на пространство и время: положения и движения объектов в пространстве должны быть измеримы относительно абсолютной, неподвижной системы отсчета.

В начале 1900-х годов ученые твердо придерживались ньютоновского взгляда на мир. Затем появился математик и физик немецкого происхождения по имени Альберт Эйнштейн и все изменил. В 1905 году Эйнштейн опубликовал свою специальную теорию относительности, в которой выдвинул поразительную идею: не существует предпочтительной системы отсчета. Все относительно, даже время. В основе его теории лежали два важных принципа. Первый утверждал, что одни и те же законы физики одинаково применимы ко всем постоянно движущимся системам отсчета.Второй утверждал, что скорость света — около 186 000 миль в секунду (300 000 километров в секунду) — постоянна и не зависит от движения наблюдателя или источника света. Согласно Эйнштейну, если бы Супермен преследовал луч света со скоростью, равной половине скорости света, луч продолжал бы удаляться от него с точно такой же скоростью.

Эти концепции кажутся обманчиво простыми, но они имеют некоторые умопомрачительные последствия. Одно из самых больших представлено знаменитым уравнением Эйнштейна E = mc², где E — энергия, m — масса, а c — скорость света.Согласно этому уравнению, масса и энергия являются одним и тем же физическим объектом и могут превращаться друг в друга. Из-за этой эквивалентности энергия, которой объект обладает благодаря своему движению, увеличивает его массу. Другими словами, чем быстрее движется объект, тем больше его масса. Это становится заметным только тогда, когда объект движется очень быстро. Например, если он движется со скоростью 10 процентов от скорости света, его масса будет всего на 0,5 процента больше, чем обычно. Но если он будет двигаться со скоростью 90% скорости света, его масса удвоится.

Когда объект приближается к скорости света, его масса резко возрастает. Если объект пытается двигаться со скоростью 186 000 миль в секунду, его масса становится бесконечной, как и энергия, необходимая для его перемещения. По этой причине ни один нормальный объект не может двигаться так быстро или быстрее, чем скорость света.

Это ответ на наш вопрос, но давайте немного повеселимся на следующей странице и немного изменим вопрос.

Скорость и скорость – Гиперучебник по физике

Обсуждение

скорость

В чем разница между двумя одинаковыми объектами, движущимися с разной скоростью? Почти все знают, что тот, кто движется быстрее (тот, у кого больше скорость), пройдет дальше, чем тот, кто движется медленнее, за то же время. Либо так, либо вам скажут, что тот, кто движется быстрее, доберется до места раньше, чем тот, кто медленнее. Какой бы ни была скорость, она включает в себя и расстояние, и время. «Быстрее» означает «дальше» (большее расстояние) или «скорее» (меньше времени).

Удвоение скорости означает удвоение пройденного расстояния за заданный промежуток времени. Удвоение скорости также означало бы сокращение вдвое времени, необходимого для преодоления заданного расстояния. Если вы немного разбираетесь в математике, эти утверждения будут значимыми и полезными.(Символ v используется для обозначения скорости из-за связи между скоростью и скоростью, которая будет вскоре обсуждаться.)

• Скорость прямо пропорциональна расстоянию, когда время постоянно: v ∝ с ( t  постоянное)
• Скорость обратно пропорциональна времени при постоянном расстоянии: v ∝ ¹ _t ( с  константа)

Объединение этих двух правил дает определение скорости в символической форме.

Не нравятся символы? Тогда вот еще один способ определить скорость. Скорость — скорость изменения расстояния со временем.

Чтобы вычислить скорость объекта, мы должны знать, как далеко он ушел и сколько времени потребовалось, чтобы добраться туда. «Дальше» и «ранее» соответствуют «быстрее». Допустим, вы поехали на машине из Нью-Йорка в Бостон. Расстояние по дороге составляет примерно 300 км (200 миль).Если поездка занимает четыре часа, какова была ваша скорость? Применение приведенной выше формулы дает…

Это ответ, который дает нам уравнение, но насколько он верен? Было ли 75 км/ч 90 198 скоростью автомобиля 90 199? Да, конечно, это было. .. Ну, может быть, я думаю… Нет, это не могла быть скорость .Если только вы не живете в мире, где автомобили имеют какой-то исключительный круиз-контроль и транспортные потоки регулируются каким-то идеальным образом, ваша скорость во время этого гипотетического путешествия, безусловно, должна была варьироваться. Таким образом, вычисленное выше число 90 198 – это не 90 199 скорость автомобиля, а 90 439 средняя скорость 90 440 за весь путь. Чтобы подчеркнуть этот момент, уравнение иногда модифицируют следующим образом…

Черта между и указывает на среднее или среднее значение, а символ ∆ (дельта) указывает на изменение.Прочитайте это как «Vee bar — это дельта-эсс над дельта-тройником». Это количество мы рассчитали для нашей гипотетической поездки.

Напротив, спидометр автомобиля показывает его мгновенную скорость , то есть скорость, определяемую за очень небольшой интервал времени — мгновение. В идеале этот интервал должен быть как можно ближе к нулю, но на самом деле мы ограничены чувствительностью наших измерительных приборов. Мысленно, однако, можно представить вычисление средней скорости за все меньшие интервалы времени, пока мы не вычислим мгновенную скорость.Эта идея записывается символически как…

или на языке исчисления скорость есть первая производная расстояние по времени.

Если вы не занимались исчислением, не парьтесь слишком сильно с этим определением. Есть и другие, более простые способы определения мгновенной скорости движущегося объекта.На графике расстояние-время скорость соответствует наклону, и, таким образом, мгновенная скорость объекта с непостоянной скоростью может быть найдена по наклону линии, касательной к его кривой. Мы займемся этим позже в этой книге.

скорость

Чтобы вычислить скорость объекта, нам нужно знать, как далеко он ушел и сколько времени потребовалось, чтобы туда добраться. Тогда мудрый человек спросил бы…

Что вы подразумеваете под как далеко ? Вам нужно расстояние или смещение ?

Мудрый человек, когда-то давно

Ваш выбор ответа на этот вопрос определяет, что вы будете вычислять — скорость или скорость.

• Средняя скорость — скорость изменения расстояния со временем.
• Средняя скорость — это скорость изменения смещения со временем.

А для любителей вычислений…

• Мгновенная скорость является первой производной расстояния по времени.
• Мгновенная скорость является первой производной от перемещения по времени.

Скорость и скорость связаны примерно так же, как связаны расстояние и перемещение. Скорость — это скаляр, а скорость — это вектор. Скорость получает символ v (курсив), а скорость получает символ v (жирный шрифт). Средние значения получают полосу над символом.

Смещение измеряется по кратчайшему пути между двумя точками, и его величина всегда меньше или равна расстоянию. Величина смещения приближается к расстоянию, когда расстояние приближается к нулю. То есть расстояние и смещение фактически одинаковы (имеют одинаковую величину), когда исследуемый интервал «небольшой». Поскольку скорость основана на расстоянии, а скорость основана на смещении, эти две величины фактически одинаковы (имеют одинаковую величину), когда временной интервал «небольшой» или, говоря языком исчисления, величина средней скорости объекта приближается. его средняя скорость по мере приближения интервала времени к нулю.

Мгновенная скорость объекта равна величине его мгновенной скорости.

против  = | против |

Скорость говорит вам, насколько быстро. Скорость говорит вам, как быстро и в каком направлении.

шт.

Скорость и скорость измеряются в одних и тех же единицах измерения. Единицей расстояния и перемещения в СИ является метр. Единицей времени в СИ является секунда. Единицей скорости и скорости в СИ является отношение двух — метров в секунду .

Этот прибор редко используется за пределами научных и академических кругов. Большинство людей на этой планете измеряют скорость в километров в час (км/ч или км/ч). Соединенные Штаты являются исключением в том смысле, что мы используем старую миль в час (миль/ч или миль в час).Давайте определим коэффициенты преобразования, чтобы мы могли связать скорость, измеренную в м/с, с более привычными единицами измерения.

1 044=

1 044

1 км/ч =	1 км		1000 м		1 час
	1 час		1 км		3600 с
1 км/ч =	0,2777… м/с ≈ ¼ м/с
1 миля		1609 м		1 час
1 час		1 миля		3600 с
1 час в час =	0. 4469… м/с ≈ ½ м/с

Десятичные значения, показанные выше, точны до четырех значащих цифр, но дробные значения следует рассматривать только как эмпирические правила (1 км/ч действительно больше похож на ² ₇ 0 м/с 1 ₄ м/с и 1 миль/ч больше похоже на ⁴ ₉ м/с, чем на ¹ ₂ м/с).

Отношение любой единицы расстояния к любой единице времени является единицей скорости.

• Скорость кораблей, самолетов и ракет часто указывается в узлах . Один узел равен одной морской миле в час , морская миля равна 1852 метрам или 6076 футам, а час равен 3600 секундам. НАСА до сих пор сообщает скорость своих ракет в узлах и расстояние до них в морских милях. Один узел составляет примерно 0,5144 м/с.
• Самые низкие скорости измеряются в течение самых длинных периодов времени. Континентальные плиты ползут по поверхности Земли с геологически медленной скоростью 1–10 90 439 см/год 90 440 или 1–10 90 439 м/столетие 90 440 — примерно с такой же скоростью растут ногти и волосы.
• Аудиокассета движется со скоростью 1⅞ дюймов в секунду (ips). Когда магнитная лента была впервые изобретена, ее наматывали на открытые катушки, как кинопленку. Эти ранние катушечные магнитофоны воспроизводили ленту со скоростью 15 кадров в секунду. Более поздние модели также могли записывать с половиной этой скорости (7½ дюймов в секунду), затем с половиной этой скорости (3¾ дюймов в секунду), а затем с половиной этой скорости (1⅞ дюймов в секунду). Когда формулировался стандарт аудиокассет, было решено, что последнего из этих значений будет достаточно для нового носителя.Один дюйм в секунду по определению равен 0,0254 м/с.

Иногда скорость объекта описывается относительно скорости чего-то другого; желательно какое-то физическое явление.

• Аэродинамика — это изучение движущегося воздуха и того, как объекты взаимодействуют с ним. В этой области скорость объекта часто измеряется относительно скорости звука . Это отношение известно как число Маха . Скорость звука составляет примерно 295 м/с (660 миль/ч) на высоте, на которой обычно летают коммерческие реактивные самолеты.Выведенный из эксплуатации сверхзвуковой Concorde British Airways и Air France двигался со скоростью 600 м/с (1340 миль в час). Простое деление показывает, что эта скорость примерно вдвое превышает скорость звука или 2,0 Маха, что является исключительно быстрым. Для сравнения, Боинг 777 развивает крейсерскую скорость 248 м/с (555 миль в час) или 0,8 Маха, что только кажется медленным по сравнению с Конкордом.
• Скорость света в вакууме определяется в системе СИ как 299 792 458 м/с (около миллиарда км/ч). Обычно это указывается с более разумной точностью как 3.00 × 10 ⁸ м/с. Скорость света в вакууме обозначается символом c (курсивом) при использовании в уравнении и c (римским шрифтом) при использовании в качестве единицы измерения. Скорость света в вакууме является универсальным пределом, поэтому реальные объекты всегда движутся медленнее, чем c . Он часто используется в физике элементарных частиц и астрономии далеких объектов. Самые далекие наблюдаемые объекты — квазары; сокращение от «квазизвездные радиообъекты». Визуально они похожи на звезды (приставка «квази» означает «похожие»), но излучают гораздо больше энергии, чем любая звезда.Они лежат на окраинах наблюдаемой Вселенной и с невероятной скоростью уносятся от нас. Самые далекие квазары удаляются от нас почти на 0,9 с. Кстати, символ c был выбран не потому, что скорость света является универсальной константой (которой она и является), а потому, что это первая буква латинского слова, обозначающего быстроту — celeritas .

.

alexxlab

Посмотреть все записи автора alexxlab →

Выбранные скорости (от самой низкой до самой высокой)

м/с	км/ч	устройство, событие, явление, процесс
10 −9 ~10 −8		континентальные пластины, рост волос, рост ногтей
10 −4		человеческие сперматозоиды
10 −3		улитки
0. 013	0,045	розлив кетчупа из бутылки
10 −1		ленивцы, черепахи, черепахи
0,65–1,29	2,34–4,64	тараканы
1	3,6	нервные импульсы, немиелинизированные клетки
1	3,6	океанские течения
0,06–1,14	0,22–4,10	ламантин
1.3	4,8	человек, типичный темп ходьбы
2,391	8.608	самый быстрый человек: плавание (Сезар Сьело)
8	30	максимальная комфортная скорость лифта
10	40	дельфины, морские свинки, киты
10	40	падающие капли дождя
10.422	37,520	самый быстрый человек: бег (Усэйн Болт)
12	43	волна стадиона
12	44	пробка для шампанского
15. 223	54.803	самый быстрый человек: катание на коньках (Павел Кулижников)
20	70	кролики, зайцы, лошади, борзые, тунец, акулы
30	100	типичное ограничение скорости на автостраде
33	118	гепарды
34,42	123,9	самый быстрый человек: поле для софтбола (Моника Эбботт)
40	140	падающий град
42.47	152,9	самый быстрый человек: метание летающего диска (Саймон Лизотт)
46,98	169,1	самый быстрый человек: бейсбольное поле (Арольдис Чепмен)
55	200	предельная скорость типичного парашютиста
70.8217	254,958	самый быстрый человек: катание на лыжах (Иван Оригон)
73,06	263	самый быстрый человек: подача в теннисе (Сэм Грот)
80	290	сапсан в пикировании
82	295	очень быстрый мяч для гольфа
82. 211	296.00	самый быстрый человек: велосипедист (Дениз Коренек Мюллер)
33–83	120–300	ураган, максимальная устойчивая скорость ветра
30–90	105–330	торнадо, максимальная устойчивая скорость ветра
100	360	нервные импульсы, миелинизированные клетки
113,2	407,5	максимальный порыв приземного ветра (остров Барроу, Австралия)
118.3	426	самый быстрый человек: победа в бадминтоне (Мадс Пилер Колдинг)
124,22	447,19	самый быстрый дорожный автомобиль (Koenigsegg Agera RS)
142,89	511.11	самый быстрый корабль (Дух Австралии)
159,7	574,8	самый быстрый поезд (Train à Grande Vitesse)
168.249	605. 697	самый быстрый мотоцикл (Top 1 Ack Attack)
200	700	цунами
250	900	коммерческий реактивный самолет
331	1 190	скорость звука в воздухе, STP
340	1 225	скорость звука в воздухе на уровне моря
341.4031	1 229,051	самый быстрый экспериментальный автомобиль (Thrust SSC)
343	1 235	скорость звука в воздухе при комнатной температуре
377,1	1 357,6	самый быстрый человек: прыжки с парашютом (Феликс Баумгартнер)
980.433	3 529,56	самый быстрый самолет (SR-71 Blackbird)
180–1 200	650–4400	пули
1 500	5 400	скорость звука в воде
2000	6000	сейсмические волны
6 900	25 000	скорость детонации тротила
8000	29 000	космический шаттл на орбите
11 094	39 938	самый быстрый пилотируемый космический корабль (Аполлон 10)
11 180	40 250	космическая скорость на поверхности Земли
13 900	50 400	Космический зонд New Horizons
15 400	55 400	Космический зонд «Вояджер-2»
17 000	61 200	Космический зонд «Вояджер 1»
29 790	107 200	Земля на орбите
190 000	690 000	самый быстрый беспилотный космический корабль (Parker Solar Probe)
248 000	892 000	Солнце движется по Млечному Пути
300 000	1 100 000	солнечный ветер у земли
370 000	1 330 000	Млечный Путь сквозь космическое микроволновое излучение
60 000 000	216 000 000	Project Starshot, предлагаемый межзвездный космический зонд