Как измеряют космические расстояния
Читая научно-популярные статьи о космосе и вселенной, мы постоянно натыкаемся на такие понятия как световой год, астрономическая единица, а также километры, помноженные на десять в различных степенях. Однако, в связи с тем, что космические расстояния во много тысяч раз превышают земные, они довольно сложны для понимания. Например, трудно представить себе, что путь от нашей планеты до ближайшей соседней звезды Альфа Центавра на современном самолете займет около 4 миллионов лет. Хотя, по космическим меркам, речь идет буквально о «шаговой доступности».
Расстояние от Земли до Солнца люди пытались измерить еще несколько тысяч лет назад, однако большой точности не достигли. Точное расстояние, которое разделяет нас с нашим светилом было окончательно определено лишь в конце прошлого века, оно равно 149 597 870 691 метрам ну или, если сказать менее точно, но чуть более коротко, 149,6 миллиардам километрам. Именно такое расстояние современные астрономы называют одной астрономической единицей. Данная единица измерения используется для того, чтобы измерять расстояние в космосе, пользуясь методом звездных параллаксов.
На самом деле, именно астрономические единицы используются для обозночения расстояний в ближнем космосе (то есть в пределах Солнечной системы). Так, расстояние от Солнца до Юпитера равно 5,203 ае, а до последней планеты нашей системы Плутона — всего 39,5 ае.
Еще одной популярной единицей измерения в космосе является световой год. Если быть точным, то это расстояние, которое преодолеет свет (или объект, двигающийся со скоростью света) за 1 год. Скорость света равна примерно 300 тысяч километров в секунду, и, исходя из общей теории относительности, является абсолютным максимум во вселенной. Мы без труда можем перевести световой год в километры, получится примерно 10 триллионов. Согласитесь, не слишком удобная для использования величина, поэтому для описания расстояний в среднем космосе используют световые года. Например, расстояние до все той же Альфа Центавра равно всего лишь 4,25 световых года, а полярная звезда находится от нас на расстояние 460 световых лет. Интересен тот факт, что, смотря в ночное небо, мы фактически смотрим в прошлое, ведь свету от звезд также нужно время, чтобы дойти до нашей планеты. Поэтому, если следующей ночью вы увидите в небе Полярную Звезду, знайте, что вы смотрите на то, какой она была 460 лет назад.
Фото: vaaju.com
Английский ученый предложил по-новому измерять космические расстояния
Физик из Великобритании в своей статье, опубликованной в научном журнале Astronomy & Geophysics, предлагает отказаться от уже устоявшихся астрономических терминов, таких как световой год, угловая минута, астрономическая единица, и заменить их на новые, более “логические», практичные для ученых и понятные для обычных людей”, сообщает astronomy.com.
Кит Аткин, бывший научный сотрудник Шеффилдского университета (Великобритания), утверждает, что использование в профессиональной астрономии таких терминов, как световой год (расстояние, которое луч света проходит за год — почти 10 триллионов километров), астрономическая единица (сокращенно a.e. — среднее расстояние от Земли до Солнца, равное почти 150 миллионам км) и т.д, является устаревшим и не практичными. По его мнению, астрономам нужно задуматься о введении в эту область научной деятельности более “логических и простых терминов, которые облегчили бы исследования как внутри астрономии, так и в других междисциплинарных областях”
.
В своей статье, которая вышла 2 апреля, физик фокусирует внимание на единицах измерения космического расстояния, отмечая, что в современной астрономии существует избыток терминов для тех или иных единиц и зачастую слова обладают “странной морфемной структурой”
.
«Мегапарсек — неудобное, и я бы даже сказал, неуклюжее слияние приставки мега с непонятной для многих неспециалистов внесистемной единицей измерения расстояния»
, — пишет в своей работе Кит Аткин.
Ученый предлагает решение. “Все единицы измерения космических расстояний и длин нужно перевести в метры. Сегодня установлено, что один метр это путь, пройденный светом в вакууме за 1/299 792 458 секунды”
.
Таким образом, пишет ученый, все единицы астрономического расстояния, от a.e. до одного парсека (единица измерения, определяющая расстояние между небесными телами за пределами Солнечной системы, равная 3,26 световым годам), могут быть переведены в метры, и для получения нового термина необходимо будет просто к слову “метр” добавить одну из приставок, используемых в СИ (международная система единиц).
Фото: sciencemagic.ru/ Расстояния до планет
Например, Аткин предлагает ввести в астрономию понятия мегаметры (Мм, 10^6 м), гигаметры (Гм, 10^9 м) и тераметры (Тм, 10^12 м) для измерения расстояния до объектов в Солнечной системе, а также для вычисления их радиуса и т.д.
“Таким образом радиус Земли будет составлять 6,37 Мм, расстояние от нашей планеты до Солнца — 150 Гм”
, — пишет физик.
Петаметрами (Pm, 10^15 м) и экзаметрами (Em, 10^18 м) ученый рекомендует измерять расстояние в нашей галактике Млечный Путь, а зетаметрами (Zm, 10^21 м) и йотаметрами (Ym, 10^24 м) — внегалактические расстояния.
Тогда получится, что красный карлик Проксима Центавра будет находится от нас на 40 Pm (вместо 4 световых лет), Андромеда — на 20 Zm (вместо 2 537 000 световых лет), а компактная галактика UDFj-39546284 — одна из самых далеких обнаруженных человеком галактик, на расстоянии 126 Ym (13,4 миллиарда световых лет).
В своей работе Аткин затронул и другие единицы измерения.
По мнению физика, нет смысла использовать термины «килограммы» или «солнечная масса» (объекты измеряют массами Солнца (1 масса равна 1,98 × 10^30 кг), например, Бетельгейзе “весит” почти 8 солнечных масс), когда можно применить приставки из системы СИ к граммам. Аткин предлагает взять за основу приставку беса (B, 10^33 грамм), так Солнце будет составлять 1,98 Bg, а Бетельгейзе — 15 Bg.
Фото: blog.astronomypage.ru/ Звездная величина планет
Ученый также утверждает, что такие термины, как угловые минута и секунда (единицы измерения углов), могут быть заменены на более практичные и понятные. Аткин предлагает измерять все углы с помощью радиана, вместо градусов и секундной дуги, как это делают астрономы сегодня.
Некоторые коллеги Аткина считают, что современная терминология в астрономии более практична в применении чем то, что предлагает физик.
“Такие единицы измерения, как a.e. и солнечная масса куда лучше описывают расстояние до объектов и их массу, чем зетаметры и бесаграммы Аткина. Если расстояние до Юпитера составляет 5,2 a.e, то у нас в голове складывается сразу четкая картина, что этот газовый гигант находится в пять раз дальше чем Земля от Солнца, если Бетельгейзе имеет массу восемь солнечных, то мы знаем, что она в 8 раз “тяжелее” Солнца. Поэтому вряд ли терминология нашего коллеги будет принята на вооружение”
, — цитирует издание Astronomy слова коллег Кита Аткина.
С другой стороны, в астрономии есть такие термины, которые обычного человека могут сбить с толку, например, звездная величина — установлено, чем меньше значение звездной величины, тем ярче объект. Или планетарная туманность, которая совсем не связана с планетами, и образуется, когда красный гигант или сверхгигант на закате жизни сбрасывает в космос свои внешние слои в виде ионизированного газа. Планетарные туманности назвали так за внешнее сходство с дисками планет, наблюдаемыми в телескоп, и поэтому этот термин может ввести в заблуждение любого человека, интересующегося астрономией не профессионально, считают в Astronomy.
Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
0
0
У первого малазийского астронавта на борту МКС возникли проблемы с молитвой
Первый малазийский астронавт.
Первым малазийским астронавтом стал Шейх Музафар Шукор. 10 октября 2007 года он отправился в девятидневный полет на МКС. Однако перед его полетом он и его страна столкнулись с необычной проблемой. Шукор – мусульманин. Это значит, что ему необходимо молиться 5 раз в день, как того требует Ислам. Кроме того, вышло так, что полет проходил во время месяца Рамадан, когда мусульмане должны поститься.
Помните, мы говорили о том, что на МКС астронавты встречают восход и закат каждые 90 минут? Это оказалось большой проблемой для Шокура, поскольку ему в этом случае было бы сложно определить время молитвы – в Исламе оно определяется расположением Солнца в небе. Кроме того, при молитве мусульмане должны повернуться в сторону Каабы в Мекке. На МКС направление к Каабе и Мекке будет меняться каждую секунду. Таким образом во время молитвы Шукор мог находиться сначала в направлении Каабы, а затем параллельно ей.
Малазийское космическое агентство Angkasa собрало 150 исламских священнослужителей и ученых для того, чтобы найти решение этой проблеме. В итоге собрание пришло к выводу, что Шокуру следует начинать свою молитву повернувшись в сторону Каабы, а затем игнорировать любые изменения. Если определить положение Каабы ему не удается, то он может смотреть в любую сторону, где она, по его мнению, может находиться. Если и это вызовет затруднения, то он может просто повернуться в сторону Земли и делать все то, что считает нужным.
Кроме того, ученые и священнослужители согласились с тем, что нет необходимости в том, чтобы Шокур преклонял колени во время молитвы, если это сложно сделать в невесомости на борту МКС. Так же нет необходимости проводить омовение водой. Ему разрешили просто вытереть свое тело мокрым полотенцем. Ему также позволили сократить количество молитв – с пяти до трех. Так же решили, что Шокуру не нужно поститься, поскольку в Исламе путешественники освобождены от поста.
Она на самом деле падает
Международная космическая станция.
Есть такая штука, как гравитация. Международная космическая станция находится примерно в 400-450 километрах над поверхностью Земли, где сила гравитации всего на 10 процентов ниже той, что мы испытываем на нашей планете. Этого вполне достаточно, чтобы станция упала на Землю. Так почему она не падает?
МКС на самом деле падает. Однако благодаря тому, что скорость падения станции практически равна скорости, с которой она двигается вокруг Земли, то она падает по круговой орбите. Другими словами, благодаря центробежной силе она падает не вниз, а вбок, то есть вокруг Земли. То же самое происходит с нашим естественным спутником, Луной. Она также падает вокруг Земли. Центробежная сила, возникающая при движении Луны вокруг Земли, компенсирует силу гравитации между Землей и Луной.
Вам будет интересно: Boeing Starliner пока не полетит на МКС. Как это связано с самолетом 737 Max?
Постоянное падение МКС на самом деле объясняет, почему экипаж на борту находится в невесомости, несмотря на то, что гравитация внутри станции присутствует. Поскольку скорость падения МКС компенсируется скоростью ее вращения вокруг Земли, космонавты, находясь внутри станции, фактически никуда не двигаются. Они просто парят. Тем не менее МКС время от времени все-таки снижается, приближаясь к Земле. Чтобы это компенсировать, центр управления станцией проводит корректировку ее орбиты, кратковременно запуская двигатели и выводя на прежнюю высоту.
