Наименьшая мера длины. Расстояния в космосе

Расстояние между Землей и Луной громадно, но кажется крохотным в сравнении с масштабами космоса.

Космические просторы, как известно, довольно масштабны, а потому астрономы не используют для их измерения метрическую систему, привычную для нас. В случае с расстоянием до (384 000 км) километры еще могут быть применимы, однако если выразить в этих единицах расстояние до Плутона, то получится 4 250 000 000 км, что уже менее удобно для записи и вычислений. По этой причине у астрономов в ходу иные единицы измерения расстояния, о которых читайте ниже.

Наименьшей из таких единиц является (а.е.). Исторически так сложилось, что одна астрономическая единица равняется радиусу орбиты Земли вокруг Солнца, иначе – среднее расстояние от поверхности нашей планеты до Солнца. Данный метод измерения был наиболее подходящим для изучения структуры Солнечной системы в XVII веке. Ее точное значение 149 597 870 700 метра. Сегодня астрономическая единица используется в расчетах с относительно малыми длинами. То есть при исследовании расстояний в пределах Солнечной системы или планетных систем.

Световой год

Несколько большей единицей измерения длины в астрономии является . Он равен расстоянию, которое проходит свет в вакууме за один земной, юлианский год. Подразумевается также нулевое влияние гравитационных сил на его траекторию. Один световой год составляет около 9 460 730 472 580 км или 63 241 а.е. Данная единица измерения длины используется лишь в научно-популярной литературе по той причине, что световой год позволяет читателю получить примерное представление о расстояниях в галактическом масштабе. Однако из-за своей неточности и неудобности световой год практически не используется в научных работах.

Парсек

Наиболее практичной и удобной для астрономических вычислений является такая единица измерения расстояния как . Чтобы понять ее физический смысл, следует рассмотреть такое явление как параллакс. Его суть состоит в том, что при движении наблюдателя относительно двух отдаленных друг от друга тел, видимое расстояние между этими телами также меняется. В случае со звездами происходит следующее. При движении Земли по своей орбите вокруг Солнца визуальное положение близких к нам звезд несколько меняется, в то время как дальние звезды, выступающие в роли фона, остаются на тех же местах. Изменение положения звезды при смещении Земли на один радиус ее орбиты, называется годичный параллакс, который измеряется в угловых секундах.

Тогда один парсек равен расстоянию до звезды, годичный параллакс которой равен одной угловой секунде – единице измерения угла в астрономии. Отсюда и название «парсек», совмещенное из двух слов: «параллакс» и «секунда». Точное значение парсека равняется 3,0856776·10 16 метра или 3,2616 светового года. 1 парсек равен примерно 206 264,8 а. е.

Метод лазерной локации и радиолокации

Эти два современных метода служат для определения точного расстояния до объекта в пределах Солнечной системы. Он производится следующим образом. При помощи мощного радиопередатчика посылается направленный радиосигнал в сторону предмета наблюдения. После чего тело отбивает полученный сигнал и возвращает на Землю. Время, потраченное сигналом на преодоление пути, определяет расстояние до объекта. Точность радиолокации – всего несколько километров. В случае с лазерной локацией, вместо радиосигнала лазером посылается световой луч, который позволяет аналогичными расчетами определить расстояние до объекта. Точность лазерной локации достигается вплоть до долей сантиметра.


Метод тригонометрического параллакса

Наиболее простым методом измерения расстояния до удаленных космических объектов является метод тригонометрического параллакса. Он основывается на школьной геометрии и состоит в следующем. Проведем отрезок (базис) между двумя точками на земной поверхности. Выберем на небосводе объект, расстояние до которого мы намерены измерить, и определим его как вершину получившегося треугольника. Далее измеряем углы между базисом и прямыми, проведенными от выбранных точек до тела на небосводе. А зная сторону и два прилежащих к ней угла треугольника, можно найти и все другие его элементы.

Величина выбранного базиса определяет точность измерения. Ведь если звезда расположена на очень большом расстоянии от нас, то измеряемые углы будут почти перпендикулярны базису и погрешность в их измерении может значительно повлиять на точность посчитанного расстояния до объекта. Поэтому следует выбирать в качестве базиса максимально отдаленные точки на . Изначально в роли базиса выступал радиус Земли. То есть наблюдатели располагались в разных точках земного шара и измеряли упомянутые углы, а угол, расположенный напротив базиса назывался горизонтальным параллаксом. Однако позже в качестве базиса стали брать большее расстояние – средний радиус орбиты Земли (астрономическая единица), что позволило измерять расстояние до более отдаленных объектов. В таком случае, угол, лежащий напротив базиса, называется годичным параллаксом.

Данный метод не очень практичен для исследований с Земли по той причине, что из-за помех земной атмосферы, определить годичный параллакс объектов, расположенных более чем на расстоянии в 100 парсек – не удается.

Однако в 1989 год Европейским космическим агентством был запущен космический телескоп Hipparcos, который позволил определить звезды на расстоянии до 1000 парсек. В результате полученных данных ученые смогли составить трехмерную карту распределения этих звезд вокруг Солнца. В 2013 году ЕКА запустило следующий спутник – Gaia, точность измерения которого в 100 раз лучше, что позволяет наблюдать все звезды . Если бы человеческие глаза обладали точностью телескопа Gaia, то мы имели бы возможность видеть диаметр человеческого волоса с расстояния 2 000 км.

Метод стандартных свечей

Для определения расстояний до звезд в других галактиках и расстояний до самих этих галактик используется метод стандартных свечей. Как известно, чем дальше от наблюдателя расположен источник света, тем более тусклым он кажется наблюдателю. Т.е. освещенность лампочки на расстоянии 2 м будет в 4 раза меньше, чем на расстоянии 1 метр.Это и есть принцип, по которому измеряется расстояние до объектов методом стандартных свечей. Таким образом, проводя аналогию между лампочкой и звездой, можно сравнивать расстояния до источников света с известными мощностями.


.

В качестве стандартных свечей в астрономии выступают объекты, (аналог мощности источника) которых известна. Это может быть любого рода звезда. Для определения ее светимости астрономы измеряют температуру поверхности, опираясь на частоту ее электромагнитного излучения. После чего, зная температуру, позволяющую определить спектральный класс звезды, выясняют ее светимость при помощи . Затем, имея значения светимости и измерив яркость (видимую величину) звезды, можно посчитать расстояние до нее. Такая стандартная свеча позволяет получить общее представление о расстоянии до галактики, в которой она находится.

Однако данный метод достаточно трудоемкий и не отличается высокой точностью. Поэтому астрономам удобнее использовать в качестве стандартных свечей космические тела с уникальными особенностями, для которых светимость известна изначально.

Уникальные стандартные свечи


Метр (м, m), meter. По определению, принятому во Франции в 1791, метр был равен 1×10 -7 части четверти длины парижского меридиана и в 1799 году Ленуаром был изготовлен платиновый «архивный метр».

В 1872 Международная метрическая комиссия приняла решение об отказе от «естественных» эталонов длины и о принятии архивного метра в качестве исходной меры длины и по нему был изготовлен 31 эталон в виде штриховой меры длины — бруса из сплава Pt (90%) — lr (10%).

11-я Генеральная конференция по мерам и весам (1960) приняла новое определение метра, положенное в основу Международной системы единиц (СИ): «Метр — длина, равная 1650763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2p 10 и 5d 5 атома криптона 86»

А с 1983 года метр равен расстоянию, которое проходит в вакууме свет за 1/299792458 доли секунды.

Миллиметр (мм, mm), millimeter.

Определяется как тысячная доля метра.

Мера длины ярд (yd), yard, равен 91,44 сантиметра (точно).

Одна из единиц английской или имперской системы единиц. Британский ярд - тоже самое.
1 миля (mile) = 5280 футов,
1 фарлонг (furlong) = 660 футов,
1 род (rod) = 16,5 футов,
1 ярд (yard) = 3 фута,
1 фут (foot) = 12 дюймов.

Многие современные стандарты были основаны на ярдах, к примеру, согласно ФИФА, ширина футбольных ворот — 5,5 метров, радиус центрального круга — 9,15 метров. Какие-то слишком уж сложные цифры!

А в ярдах все было просто: ворота — 6 , а круг — 10. И одиннадцатиметровый на самом деле бывший двенадцатиярдовый. А на биржевом жаргоне ярд — миллиард, применяется на валютных торгах.

Мера длины фут (ft), foot — в буквальном переводе стопа, совершенно точно извесно, чему равен фут - 30,48 см (точно) или 12 дюймов..

Другие названия — имперский, американский, английский фут.

Пожалуй фут — самая распространенная единица длинны. Существуют русский, баденский, баварский, прусский, саксонский, вюртембергский, английский, австрийский, швейцарский, парижский… И везде он разный, а кроме того, в некоторых по 10 дюймов, а в некоторых — по 12.

В настоящее время единица измерения фут практически везде заменен метрическими единицами за исключением Великобритании, которая всячески противится попыткам ЕС перейти на метры, а также США, Канады и некоторых других. Наш фут — именно этот и во всех этих странах он равен 12 дюймов

Дюйм (in), inch (от голл. duim — большой палец)

Чему равен дюйм? 1 дюйм равен 2,54 сантиметра (точно). Здесь — английский, американский или имперский.

Кстати сказка Дюймовочка написана Андерсеном по-датски и название — Tommelise буквально переводится как «Лисе величиной с дюйм» (tomme — дюйм). В этом смысле наш перевод ближе к оригиналу чем американская Thumbelina, что с итало-английского — «красавица размером с большой палец».

Странно, дюймы-то до сих пор используют именно там, а в нашей метрической системе Лисе должна была стать «двух-с-половиной-сантиметровочкой» ну или, на худой конец, «Распальцовочкой».

Километр (км, km) - kilometer.

1 Километр равен 1000 метров.

Миля (mi), mile — равна 1609,344 метра (точно)

Название происходит от milia passuum — тысяча двойных римских шагов.

Эта единица также была широко распространена, а сейчас применяется только в некоторых странах и в морском деле.

уставная сухопутная миля = 1,609344 км (применяется в США и Великобритании).
географическая миля (немецкая) = 1/15 градуса экватора = 7,4204 км.
старая русская миля = 7,46760 км.
старая римская миля = 1,481 км.

Морская миля (NM, nm и nmi), nautical mile, равна 1852 метров (точно).

Морская миля не входит в стандарт СИ, но входит в список единиц СИ, которые «в настоящее время применяются». Сокращение «nm» — официальное сокращения для нанометра, но так как нанометр — одна миллиардная часть метра, то, по понятным причинам, путаница возникает редко.

Морская миля — единица для измерения расстояний на море, равная длине одной минуты дуги меридиана. В различных странах морская миля определяется на разных широтах и имеет неодинаковые значения:
— 1853.18 м в Английская морская миля (также применяется;в Японии);
— 1853.24 м в США;
— 1851.85 м в Италии.

В настоящее время используется только Международная морская миля = 1852 м.

Русский аршин , arshin (тюрк.) равен 0,7112 метра. Часть старорусской системы мер. Устаревшая мера длины, до введения метрической системы мер применявшаяся в ряде стран (Болгария, Афганистан, Россия, Турция, Иран). В России вошла в употребление с 16 века. Первоначально аршин равнялся 27 английским дюймам, но при Петре I размер аршина был установлен в 28 дюймов и оставался неизменным... Русские меры длинны аршин и так далее:

1 миля = 7 верстам = 7,468 км
1 верста = 500 саженям = 1066,8 м
1 сажень = 3 аршинам = 2,1336 м
1 аршин = 16 вершкам = 0,7112 м = 28 дюймам
1 вершок = 44,38 мм
1 дюйм = 10 линиям = 25,4 мм
1 линия = 10 точкам = 2,54 мм
1 точка = 0,254 мм

Ангстрем (, ), angstroem.

Ангстрем - единица длины, равная одной десятимиллиардной доле метра (10 -10 метров) (точно).

1 метр равен 10 000 000 000 ангстрем.

Применяется главным образом в оптике, атомной и молекулярной физике

Название "ангстрем" дано по имени шведского физика А. Й. Ангстрема, который первый ввёл ангстрем в употребление в 1868 году.

- — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN unit length … Справочник технического переводчика

единица длины - ilgio vienetas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. unit of length vok. Längeneinheit, f rus. единица длины, f pranc. unité de longueur, f … Fizikos terminų žodynas

У этого термина существуют и другие значения, см. Локоть. Локоть единица измерения длины, не имеющая определённого значения и примерно соответствующая расстоянию от локтевого сустава до конца вытянутого среднего пальца руки. Равнялась… … Википедия

Метр (франц. metre, от греч. métron мера), 1) единица длины метрической системы мер и Международной системы единиц. Обозначения: русское м, международное m. 2) Мера длины, воспроизводящая единицу длины М. Согласно первому определению, принятому… … Большая советская энциклопедия

ТОЧКА, единица длины: 1) в системе английских мер 1 точка=1/72 дюйма (см. ДЮЙМ) =1/6 линии (см. ЛИНИЯ (единицы длины)) =0,3528 мм. 2) В русских мерах длины 1 точка=1/10 линии »0,25 мм … Энциклопедический словарь

Единица расстояния в астрономии, равна среднему расстоянию от Земли до Солнца. 1 астрономическая единица длины = 149,6 млн. км. EdwART. Толковый Военно морской Словарь, 2010 … Морской словарь

АНГСТРЕМ (обозначается А), внесистемная единица длины, 1 А = 10 10 м = 10 8 см = 0,1 нм, введена А. Й. Ангстремом (см. АНГСТРЕМ (шведские ученые)) (1868), применяется в оптике, атомной физике, физике твердого тела и др … Энциклопедический словарь

МИКРОМЕТР, дольная единица длины СИ, равная 10 6 м; обозначение: мкм … Энциклопедический словарь

ФЕРМИ, внесистемная единица длины, равна 10 13 см. Названа по имени Э. Ферми, применяется в ядерной физике … Энциклопедический словарь

У этого термина существуют и другие значения, см. Зира. Зира (араб. ذراع‎‎ арабский локоть, газ, зар, араш) мера длины в мусульманских странах, не имеющая определённого значения и примерно соответствующая размеру локтя. Известна со Средних… … Википедия

Книги

  • Метр
  • Световой год , Jesse Russell. Эта книга будет изготовлена в соответствии с Вашим заказом по технологии Print-on-Demand. Внимание! Книга представляет собой набор материалов из Википедии и/или других online-источников.…

В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Использование термина единица измерения противоречит рекомендациям метрологических… … Википедия

Величины, по определению считающиеся равными единице при измерении других величин такого же рода. Эталон единицы измерения ее физическая реализация. Так, эталоном единицы измерения метр служит стержень длиной 1 м. В принципе, можно представить… … Энциклопедия Кольера

Содержание 1 Единицы измерения расстояния 1.1 Метрическая система 1.2 Британская/Американская система … Википедия

В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Численное значение физической величины представляется как отношение измеренного… … Википедия

Измерения служат для получения точного, объективного и легко воспроизводимого описания физической величины. Не производя измерений, нельзя охарактеризовать физическую величину количественно. Чисто словесные определения низкая или высокая… … Энциклопедия Кольера

С древнейших времен употребляются для практических надобностей троякого рода меры: пространственности, веса и времени. Е. меры называется такая основная мера, которой или частями которой измеряются другие величины того же рода. В новейшее время к …

ЕДИНИЦЫ МЕР И ВЕСОВ, установленные по соглашению единицы, выражающие размер количества чего либо объема, длины или веса. В прежнее время измерения основывались на размерах тела, зерен и т. д., и поэтому системы мер отличались чрезмерным… … Научно-технический энциклопедический словарь

Законы явлений природы, как выражения количественных отношений между факторами явлений, выводятся на основании измерений этих факторов. Приборы, приспособленные к таким измерениям, называются измерительными. Всякое измерение, какой бы ни было… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона



error: Контент защищен !!