Относителността на времето и светлинната година

17.03.2020

След забележителния пример на Айнщайн как когато правим нещо увлекателно и интересно, времето минава неусетно, а времето прекарано в чакане минава по-бавно - свикнали сме да мерим времето по различни начини, като имаме много точна представа за това, какво представлява времето от една година. Не всяка една година е точно измерител за време, такъв е примера със светлинната година. В полезрението ни попадна забележителна публикация от Каролин Уилк, посветена на светлинната година.

Основният въпрос: „Какво представлява светлинната година?“

Вероятно най-лесно ще запомним, че светлинната година е разстоянието, което изминава светлината за една година. Това разстояние се изчислява на 9,48 трилиона километра. В този смисъл, светлинната година е измерител за разстояние, а не за време.

За да си представим такова голямо разстояние, на нас ни е необходимо да си представим мащабите на Космоса. След това е необходимо да си представим как светлината „пътува“ през пространството и всичко това да го поставим на фона на една „Земна“ година. В мащабите на нашата Слънчева система, разстоянието от около 9,48 трилиона километра не е никак малко, за сравнение – най-отдалечената планета от Слънцето е Нептун, тя се намира на 4,5 млрд. километра. Това разстояние е едва 0,00047 от светлинната година. Така светлината от Слънцето достига до Нептун само за 4,2 часа.

А сега най-интересното! Звездите и галактиките, които виждаме в нощното небе са много по-далеч от най-отдалечената планета. Това обаче означава, че това, което наблюдаваме нощното небе, това е поглед в едно много далечно минало. За пример ще дадем една от най-известните галактики – Андромеда. Тази галактика се намира на около 2,5 милиона светлинни години от Земята. По този начин се получава, че астрономите, въоръжени с телескопи, наблюдават нещо, което се е случило преди 2,5 милиона години! За сравнение, по това време предците на съвременните хора едва са се зараждали и със сигурност е било много преди да се появят съвременните хора.

Използвани термини: 

Андромеда – голяма спирална галактика, разположена на 2,5 милиона светлинни години, подобна по форма на Млечния път и по-голяма от него по размер.

еволюция – (развитие) процес, при който видовете претърпяват промени във времето, обикновено чрез генетична вариация и естествен подбор. Тези промени обикновено водят до нов тип организъм, по-подходящ за средата му, отколкото по-ранния тип. Новият тип не е непременно по-напреднал, а просто е по-добре адаптиран към конкретните условия, в които се е развил. 

галактика – голяма група звезди и междузвезден газ и прах - всички те се държат заедно от гравитацията. Гигантските галактики, като Млечния път, често имат повече от 100 милиарда звезди. Най-тъмните галактики може да имат само няколко хиляди. От облаците от газ и прах, които има в повечето галактики, се образуват нови звезди.

светлинна година – разстоянието, което светлината изминава за една година, около 9,48 трилиона километра. За да добиете представа за тази дължина, представете си въже, достатъчно дълго, за да се увие около Земята. Това би било дълго над 40 000 километра. Поставете го направо. Сега сложете още 236 милиона въжета, които са със същата дължина, от край до край, веднага след първото. Общата им дължина сега е равна на една светлинна година.

Нептун – най-отдалечената планета от Слънцето в нашата Слънчева система. Това е четвъртата по големина планета в Слънчевата система.

планета – небесен обект, който обикаля около звезда; достатъчно голям, за да може гравитацията да го е оформила в кръгла топка и е изчистил други обекти от орбитата си. За да извърши последното, обектът трябва да е достатъчно голям, за да издърпа съседни отломки в самата планета или да ги е отклонил далеч по друга траектория. Астрономите отМеждународния астрономически съюз (IAU) създадоха това научно определение за планета през август 2006 г., за да определят статуса на Плутон. Въз основа на това определение IAU постанови, че Плутон не се класира. Слънчевата система сега включва осем планети: Меркурий, Венера, Земя, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Слънчева система – осемте големи планети и техните спътници в орбита около нашето слънце, заедно с по-малки тела като планети джуджета, астероиди, метеороиди и комети.

звезда – кълбо от гореща плазма, което излъчва светлина. Звездите се формират, когато гравитацията уплътнява облаците от газ. Когато станат достатъчно горещи, звездите започват да излъчват електромагнитно лъчение във всички области, включително и във видимата. Слънцето е най-близката ни звезда.

Слънце – звездата в центъра на Слънчевата система. Намира се на около 27 000 светлинни години от центъра на галактиката Млечен път. 

телескоп –  инструмент за събиране на светлина, който прави отдалечените предмети да изглеждат по-близо чрез използването на лещи или комбинация от извити огледала и лещи. Някои обаче събират радиоемисии (енергия от различна част от електромагнитния спектър) чрез мрежа от антени, или рентгеново и гама-лъчение.

трилион – цяло, естествено, голямо число. Стойността му зависи от прилаганата в съответната страна система за наименуване на числата.

Според дългата скала, използвана в континентална Европа, в повечето страни, говорещи френски, испански или португалски език, с изключение на Бразилия, то е равно на 1 000 000 000 000 000 000 или 10¹⁸ (десет на 18-та степен).

Според късата скала, използвана в повечето страни, говорещи английски или арабски език, в Бразилия, в страните от бившия Съветски съюз, в България, Гърция, Румъния, Турция, един трилион е равен на 1 000 000 000 000 или 10¹² (десет на 12-та степен).

милион – цяло, естествено, голямо число, равно на 1 000 000, или 10⁶ (10 на 6-та степен), или хиляда хиляди. Обикновено се съкращава млн.

Източник: Wilke, C. (2020, March 12). Scientist Say: Light-year. Retrieved March 16, 2020, from https://www.sciencenewsforstudents.org/article/scientist-say-light-year

Снимка: Scienceword - Astronomers map Milky Way’s most distant outpost

Превод и адаптация: TechnoMagicLand, 16.03.2020

Научен консултатнт: Калина Стоименова