Wie viel sind 1 Million Lichtjahre? Lichtjahr in Kilometern

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Lichtjahr

Bei der Erforschung ihres Planeten benötigten die Menschen verschiedene Maßnahmen zur Messung von Entfernungen und Segmenten. Anfangs waren Längenmessungen ungenau, da verschiedene Völker ihre eigenen Messmethoden hatten. Erst 1791 führten Wissenschaftler aus Frankreich ein bis heute gebräuchliches Maß ein – das Meter (aus dem Griechischen – „Maß“).
Doch zu Beginn des 20. Jahrhunderts begannen die Menschen, ihre Aufmerksamkeit auf die Erforschung des Weltraums zu richten. Und aufgrund der Tatsache, dass das Universum unglaubliche Entfernungen hat, erwies sich das bereits bestehende metrische System als ungeeignet für die Messung solch großer Entfernungen. Es ist möglich, die Entfernung unseres Planeten zum Mond oder zum Mars in Kilometern zu messen, aber wenn man die Entfernungen zu anderen Planeten oder sogar Sternen misst, wird die Zahl unglaublich viele Nullen enthalten.
Und dann beschlossen Wissenschaftler, den Begriff „Lichtjahre“ einzuführen.

Wie viele Lichtjahre sind das?

In nur einer Sekunde legen Lichtphotonen eine Strecke von 300.000 km zurück. Ein Lichtjahr ist die Anzahl der Kilometer, die das Licht in 12 Monaten zurücklegt. In Kilometern sind es - 9.460.730.472.580,8 Kilometer ≈ 9,46 1015.
Natürlich ist die Bezeichnung „Lichtjahre“ praktischer als die Angabe großer Kilometer. Aber natürlich gibt es ungefähre Werte:
1 Lichtsekunde ≈ 300.000 Kilometer.
1 Lichtminute ≈ 18 Millionen Kilometer.
1 Lichtstunde ≈ 1.080.000.000 Kilometer.
1 Lichttag ≈ 26.000.000.000 Kilometer.
1 Lichtwoche ≈ 181.000.000.000 Kilometer.
1 Lichtmonat ≈ 790.000.000.000 Kilometer.

Wie viel?

Wir gehen davon aus, dass das Raumschiff mit der dritten Fluchtgeschwindigkeit (etwa 16,8 Kilometer pro Sekunde) fliegt, dann wird das Raumschiff in 18.000 Jahren ein Lichtjahr fliegen. Und das Schiff wird in fast 2 Milliarden Jahren durch unsere Milchstraße fliegen, die einen Durchmesser von etwa hunderttausend Lichtjahren hat!
Der sonnennächste Stern ist Proxima Centauri. Er befindet sich in einer Entfernung von etwa vier Lichtjahren. Rechnet man es in Kilometern um, fällt die Zahl sehr groß aus.
Wenn wir jedoch die Entfernung von Proxima Centauri zur nächsten Galaxie, dem Andromeda-Nebel, vergleichen, stellt sich heraus, dass der Stern sehr nahe ist, da Andromeda zweieinhalb Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt liegt. Die Raumsonde wird in 35 Milliarden Jahren dorthin gelangen können.

Wofür sind Lichtjahre sonst noch nützlich?

Die Verwendung von Lichtjahren hilft uns zu verstehen, wo im Universum wir versuchen können, intelligente Zivilisationen zu finden. So ermitteln Wissenschaftler, wo es sinnvoll ist, Funksignale zu senden und wo nicht.
So funktioniert es: Die Lichtgeschwindigkeit entspricht der Geschwindigkeit eines Funksignals, und es stellt sich heraus, dass es völlig nutzlos ist, Nachrichten dorthin zu senden, wo sie in Tausenden oder sogar Milliarden von Jahren ankommen. Es ist sinnvoll, über ein gesendetes Signal nach „Nachbarn“ zu suchen, die mindestens ein Menschenleben überdauern.

Auf die eine oder andere Weise messen wir in unserem täglichen Leben Entfernungen: zum nächsten Supermarkt, zum Haus eines Verwandten in einer anderen Stadt, nach und so weiter. Wenn es jedoch um die Weiten des Weltraums geht, stellt sich heraus, dass die Verwendung bekannter Werte wie Kilometer äußerst irrational ist. Und hier geht es nicht nur um die Schwierigkeit, die resultierenden gigantischen Werte wahrzunehmen, sondern auch um die Anzahl der darin enthaltenen Zahlen. Selbst das Schreiben so vieler Nullen wird zum Problem. Beispielsweise beträgt die kürzeste Entfernung vom Mars zur Erde 55,7 Millionen Kilometer. Sechs Nullen! Aber der Rote Planet ist einer unserer nächsten Nachbarn am Himmel. Wie nutzt man die umständlichen Zahlen, die sich bei der Berechnung der Entfernung selbst zu den nächsten Sternen ergeben? Und gerade jetzt brauchen wir einen Wert wie ein Lichtjahr. Wie viel ist gleich? Lass es uns jetzt herausfinden.

Das Konzept eines Lichtjahres ist auch eng mit der relativistischen Physik verbunden, in der die enge Verbindung und gegenseitige Abhängigkeit von Raum und Zeit zu Beginn des 20. Jahrhunderts festgestellt wurde, als die Postulate der Newtonschen Mechanik zusammenbrachen. Vor diesem Distanzwert stehen größere Skaleneinheiten im System

wurden ganz einfach gebildet: Jede nachfolgende Einheit war eine Ansammlung von Einheiten kleinerer Größenordnung (Zentimeter, Meter, Kilometer usw.). Im Falle eines Lichtjahres war die Entfernung an die Zeit gebunden. Die moderne Wissenschaft weiß, dass die Geschwindigkeit der Lichtausbreitung im Vakuum konstant ist. Darüber hinaus ist es die maximale Geschwindigkeit in der Natur, die in der modernen relativistischen Physik zulässig ist. Es waren diese Ideen, die die Grundlage der neuen Bedeutung bildeten. Ein Lichtjahr entspricht der Entfernung, die ein Lichtstrahl in einem Kalenderjahr auf der Erde zurücklegt. In Kilometern sind es etwa 9,46 * 10 15 Kilometer. Interessanterweise legt ein Photon die Distanz zum nächsten Mond in 1,3 Sekunden zurück. Bis zur Sonne sind es etwa acht Minuten. Doch der nächstnächste Stern, Alpha, ist bereits etwa vier Lichtjahre entfernt.

Einfach eine fantastische Distanz. In der Astrophysik gibt es ein noch größeres Maß an Raum. Ein Lichtjahr entspricht etwa einem Drittel eines Parsec, einer noch größeren Maßeinheit für interstellare Entfernungen.

Geschwindigkeit der Lichtausbreitung unter verschiedenen Bedingungen

Übrigens gibt es auch die Funktion, dass sich Photonen in verschiedenen Umgebungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausbreiten können. Wir wissen bereits, wie schnell sie im Vakuum fliegen. Und wenn sie sagen, dass ein Lichtjahr der Entfernung entspricht, die das Licht in einem Jahr zurücklegt, meinen sie den leeren Weltraum. Es ist jedoch interessant festzustellen, dass die Lichtgeschwindigkeit unter anderen Bedingungen möglicherweise geringer ist. Beispielsweise streuen Photonen in Luft mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit als im Vakuum. Welche davon hängt vom jeweiligen Zustand der Atmosphäre ab. In einer gasgefüllten Umgebung wäre das Lichtjahr daher etwas kleiner. Es würde sich jedoch nicht wesentlich von der akzeptierten unterscheiden.

Bei der Erforschung ihres eigenen Planeten erfanden die Menschen jahrhundertelang immer neue Systeme zur Messung von Entfernungssegmenten. Daher wurde beschlossen, einen Meter als universelle Längeneinheit zu betrachten und die lange Distanz in Kilometern zu messen.

Doch der Beginn des 20. Jahrhunderts stellte die Menschheit vor ein neues Problem. Die Menschen begannen, den Weltraum sorgfältig zu untersuchen – und es stellte sich heraus, dass die Weiten des Universums so groß sind, dass Kilometer hier einfach nicht passen. In konventionellen Einheiten kann man immer noch die Entfernung von der Erde zum Mond oder von der Erde zum Mars ausdrücken. Versucht man aber zu bestimmen, wie viele Kilometer der nächste Stern von unserem Planeten entfernt ist, „wächst“ die Zahl mit unvorstellbar vielen Dezimalstellen.

Was entspricht 1 Lichtjahr?

Es wurde klar, dass eine neue Maßeinheit benötigt wurde, um die Räume des Weltraums zu erkunden – und das Lichtjahr wurde dazu. In einer Sekunde legt Licht 300.000 Kilometer zurück. Lichtjahr - Dies ist die Entfernung, die das Licht in genau einem Jahr zurücklegen wird – und in ein bekannteres Zahlensystem übersetzt entspricht diese Entfernung 9.460.730.472.580,8 Kilometern. Es ist klar, dass es viel praktischer ist, das lakonische „ein Lichtjahr“ zu verwenden, als jedes Mal diese riesige Zahl in Berechnungen zu verwenden.

Von allen Sternen ist Proxima Centauri uns am nächsten – er ist „nur“ 4,22 Lichtjahre entfernt. In Kilometern ausgedrückt wird die Zahl natürlich unvorstellbar groß sein. Allerdings erfährt man im Vergleich alles: Wenn man bedenkt, dass die nächste Galaxie namens Andromeda bis zu 2,5 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernt ist, scheint der oben erwähnte Stern tatsächlich ein sehr enger Nachbar zu sein.

Übrigens hilft die Verwendung von Lichtjahren Wissenschaftlern zu verstehen, in welchen Ecken des Universums es sinnvoll ist, nach intelligentem Leben zu suchen, und wo das Senden von Funksignalen völlig nutzlos ist. Schließlich ähnelt die Geschwindigkeit eines Funksignals der Lichtgeschwindigkeit – dementsprechend erreicht ein Gruß, der an eine ferne Galaxie gesendet wird, sein Ziel erst nach Millionen von Jahren. Es ist vernünftiger, eine Antwort von näheren „Nachbarn“ zu erwarten – Objekten, deren hypothetische Reaktionssignale zumindest im Laufe des Lebens eines Menschen irdische Geräte erreichen.

1 Lichtjahr sind wie viele Erdenjahre?

Es gibt ein weit verbreitetes Missverständnis, dass das Lichtjahr eine Zeiteinheit sei. Tatsächlich ist das nicht wahr. Der Begriff hat nichts mit irdischen Jahren zu tun, korreliert in keiner Weise mit ihnen und bezieht sich ausschließlich auf die Entfernung, die das Licht in einem irdischen Jahr zurücklegt.

Um die Bedeutung des Konzepts „Lichtjahr“ zu verstehen, müssen Sie sich zunächst an den Schulphysikkurs erinnern, insbesondere an den Abschnitt, der sich mit der Lichtgeschwindigkeit befasst. Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, wo sie nicht von verschiedenen Faktoren wie Gravitations- und Magnetfeldern, Schwebeteilchen, Brechung eines transparenten Mediums usw. beeinflusst wird, beträgt also 299.792,5 Kilometer pro Sekunde. Sie müssen verstehen, dass Licht in diesem Fall das bedeutet, was das menschliche Auge wahrnimmt.

Weniger bekannte Entfernungseinheiten sind der Lichtmonat, die Woche, der Tag, die Stunde, die Minute und die Sekunde.

Licht galt lange Zeit als unendliche Größe und der erste Mensch, der die ungefähre Geschwindigkeit der Lichtstrahlen im Vakuum berechnete, war Mitte des 17. Jahrhunderts der Astronom Olaf Roemer. Natürlich waren seine Daten sehr ungefähr, aber die Tatsache, dass der endgültige Geschwindigkeitswert ermittelt wird, ist wichtig. 1970 wurde die Lichtgeschwindigkeit auf einen Meter pro Sekunde genau bestimmt. Genauere Ergebnisse konnten bisher nicht erzielt werden, da Probleme mit dem Fehler des Messgerätenormals auftraten.

Lichtjahr und andere Entfernungen

Da die Entfernungen enorm sind, wäre es irrational und unpraktisch, sie in herkömmlichen Einheiten zu messen. Basierend auf diesen Überlegungen wurde ein besonderes eingeführt – das Lichtjahr, also die Distanz, die das Licht im sogenannten Julianischen Jahr zurücklegt (entspricht 365,25 Tagen). Wenn man bedenkt, dass jeder Tag 86.400 Sekunden umfasst, lässt sich berechnen, dass ein Lichtstrahl in einem Jahr eine Strecke von etwas mehr als 9,4 Kilometern zurücklegt. Dieser Wert erscheint enorm, allerdings beträgt beispielsweise die Entfernung zum erdnächsten Stern, Proxima Centauri, 4,2 Jahre und der Durchmesser der Milchstraße übersteigt 100.000 Lichtjahre, also die visuellen Beobachtungen, die jetzt gemacht werden können spiegeln ein Bild wider, das vor etwa Hunderttausenden Jahren existierte.

Ein Lichtstrahl legt die Strecke von der Erde zum Mond in etwa einer Sekunde zurück, aber das Sonnenlicht braucht mehr als acht Minuten, um unseren Planeten zu erreichen.

In der professionellen Astrophysik wird der Begriff eines Lichtjahres selten verwendet. Wissenschaftler verwenden hauptsächlich Einheiten wie Parsec und astronomische Einheiten. Ein Parsec ist die Entfernung zu dem imaginären Punkt, von dem aus der Radius der Erdumlaufbahn in einem Winkel von einer Bogensekunde (1/3600 Grad) gesehen wird. Der durchschnittliche Radius der Umlaufbahn, also die Entfernung von der Erde zur Sonne, wird als astronomische Einheit bezeichnet. Ein Parsec entspricht etwa drei Lichtjahren oder 30,8 Billionen Kilometern. Eine astronomische Einheit entspricht ungefähr 149,6 Millionen Kilometern.

Diese Definition wird für die Verwendung in der populärwissenschaftlichen Literatur empfohlen. In der Fachliteratur werden zur Angabe großer Entfernungen üblicherweise Parsecs und Vielfache von Einheiten (Kilo- und Megaparsecs) anstelle von Lichtjahren verwendet.

Früher (vor 1984) war ein Lichtjahr die Entfernung, die das Licht in einem tropischen Jahr zurücklegte, und wurde der Epoche 1900.0 zugeordnet. Die neue Definition weicht von der alten um etwa 0,002 % ab. Da diese Entfernungseinheit nicht für hochpräzise Messungen verwendet wird, gibt es praktisch keinen Unterschied zwischen der alten und der neuen Definition.

Numerische Werte

Ein Lichtjahr ist gleich:

9.460.730.472.580.800 Meter (ca. 9,5 Petameter)

Entfernung in Lichtjahren

Das Lichtjahr eignet sich zur qualitativen Darstellung von Entfernungsskalen in der Astronomie.

Skala	Wert (St. Jahre)	Beschreibung
Sekunden	4 10 −8	Die durchschnittliche Entfernung zum Mond beträgt etwa 380.000 km. Das bedeutet, dass ein von der Erdoberfläche emittierter Lichtstrahl etwa 1,3 Sekunden braucht, um die Mondoberfläche zu erreichen.
Minuten	1,6·10−5	Eine astronomische Einheit entspricht etwa 150 Millionen Kilometern. Somit bewegt sich Licht in etwa 500 Sekunden (8 Minuten und 20 Sekunden) von der Sonne zur Erde.
Betrachten	0,0006	Die durchschnittliche Entfernung von der Sonne zum Pluto beträgt etwa 5 Lichtstunden.
Betrachten	0,0016	Die Geräte der Pioneer- und Voyager-Serie, die über das Sonnensystem hinausfliegen, haben sich in etwa 30 Jahren seit ihrer Einführung auf eine Entfernung von etwa hundert Astronomischen Einheiten von der Sonne bewegt und ihre Reaktionszeit auf Anfragen von der Erde beträgt etwa 14 Stunden.
Jahr	1,6	Der innere Rand der hypothetischen Oort-Wolke liegt bei 50.000 AE. e. von der Sonne und der äußere - 100.000 a. e. Es wird etwa anderthalb Jahre dauern, bis das Licht die Strecke von der Sonne bis zum äußeren Rand der Wolke zurückgelegt hat.
	2,0	Der maximale Radius des Bereichs des Gravitationseinflusses der Sonne („Hill Spheres“) beträgt etwa 125.000 AE. e.
	4,22	Der uns am nächsten gelegene Stern (die Sonne nicht mitgerechnet), Proxima Centauri, befindet sich in einer Entfernung von 4,22 Lichtjahren. Jahr
Millennium	26 000	Das Zentrum unserer Galaxie liegt etwa 26.000 Lichtjahre von der Sonne entfernt.
Millennium	100 000	Der Durchmesser der Scheibe unserer Galaxie beträgt 100.000 Lichtjahre.
Millionen von Jahren	2,5 10 6	Die uns am nächsten gelegene Spiralgalaxie, M31, die berühmte Andromedagalaxie, ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt.
	3,14 10 6	Die Triangulum-Galaxie (M33) liegt 3,14 Millionen Lichtjahre entfernt und ist das am weitesten entfernte stationäre Objekt, das mit bloßem Auge sichtbar ist.
	5,9 10 7	Der nächstgelegene Galaxienhaufen, der Virgo-Haufen, ist 59 Millionen Lichtjahre entfernt.
	1,5 10 8 - 2,5 10 8	Die Gravitationsanomalie „Großer Attraktor“ befindet sich in einer Entfernung von 150-250 Millionen Lichtjahren von uns.
Milliarden von Jahren	1,2 10 9	Die Great Wall of Sloan ist eine der größten Formationen im Universum, ihre Ausmaße betragen etwa 350 Mpc. Es wird etwa eine Milliarde Jahre dauern, bis das Licht von einem Ende zum anderen wandert.
Milliarden von Jahren	1,4 10 10	Die Größe der kausal verbundenen Region des Universums. Sie errechnet sich aus dem Alter des Universums und der maximalen Geschwindigkeit der Informationsübertragung – der Lichtgeschwindigkeit.
4,57 10 10	Der dazugehörige Abstand von der Erde zum Rand des beobachtbaren Universums in jede Richtung; Begleitradius des beobachtbaren Universums (im Rahmen des kosmologischen Standardmodells Lambda-CDM).

Galaktische Entfernungsskalen

Eine astronomische Einheit mit guter Genauigkeit entspricht 500 Lichtsekunden, d. h. Licht erreicht die Erde von der Sonne in etwa 500 Sekunden.

Siehe auch

Notizen

Wikimedia-Stiftung.

2010.

Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „Lichtjahr“ ist: Eine systemfremde Längeneinheit, die in der Astronomie verwendet wird; 1 S.g. entspricht der Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. 1 S. g. = 0,3068 Parsec = 9,4605 · 1015 m. M.: Sowjetische Enzyklopädie. Chefredakteur A. M. Prokhorov... ...

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