Un an lumină nu este o unitate de timp, așa cum numele lui v-ar putea face să credeți. Un an lumină este o unitate de măsură a distanței folosită în astronomie.
Este dificil să măsurăm distanțele cerești în metrii și kilometrii noștri obișnuiți - sunt atât de uriașe! Un an lumină este distanța pe care o parcurge rază de soare pe an, adică 365 de zile. Dar viteza unui fascicul de lumină este de aproape 300 de mii de kilometri pe secundă! Aceasta înseamnă că un an lumină este egal cu 9.460.800.000.000 km, adică aproximativ 10 trilioane de kilometri. Prin urmare, este mult mai ușor de spus, de exemplu: cea mai strălucitoare stea de pe cer, Sirius, se află la 8 ani lumină distanță de noi.
La prima vedere, această unitate de măsură poate părea incomodă. Dar, de fapt, este foarte convenabil datorită clarității sale. De exemplu, distanța măsurată în ani lumină indică căreia stele pot fi trimise radio sau alte mesaje electromagnetice pentru a primi un răspuns într-o perioadă reală de timp, și nu după sute sau mii de ani.
Știai că...
- Distanța medie până la Lună este de aproximativ 376.300 km. Aceasta înseamnă că un fascicul de lumină trimis de la suprafața Pământului va dura 1,2-1,3 secunde pentru a ajunge la suprafața satelitului nostru natural.
- Cea mai apropiată stea de noi, în afară de Soare, este Proxima Centauri, aflată la o distanță de 4,22 ani lumină de noi.
- Diametrul galaxiei noastre - Calea Lactee - este de 100.000 de ani lumină
- Cea mai apropiată galaxie spirală de noi, celebra galaxie Andromeda, se află la 2,5 milioane de ani lumină de noi.
Este puțin probabil să reușim vreodată să răspundem cu exactitate la această întrebare. De mult timp, oamenii au fost interesați de întrebarea: „Câți ani are Pământul?” Răspunsurile la această întrebare au venit la noi sub formă de mituri, legende și tradiții. Din punct de vedere științific, oamenii de știință au început să caute un răspuns cu ceva mai mult de patru sute de ani în urmă, când a apărut teoria heliocentrică a existenței sistemului solar și a început să se consolideze. Pentru a afla cât de veche este planeta Pământ, a trebuit mai întâi să răspunzi la întrebarea: „Cum s-a format sistemul solar, din care planeta noastră Pământ este considerată unul dintre elemente?” Este a treia planetă de la Soare. În prezent, cele mai cunoscute sunt două ipoteze pentru apariția Soarelui și a planetelor, care ne pot spune cât de vechi are Pământul. .
Prima, numită ipoteza nebulară, afirmă că înainte de formarea sistemului solar, a existat un nor gigantic de gaz fierbinte în spațiu, care a scăzut în dimensiune, aruncând aglomerații uriașe de gaze. Norul de gaz, care s-a micșorat în dimensiune, s-a transformat în Soare, iar aglomerări uriașe de gaz, concentrându-se, s-au transformat în planete, dintre care una a devenit Pământul nostru.
O altă teorie, care a încercat să clarifice și întrebarea cât de vechi este Pământul, se numește planetezimală. Conform acestei teorii, înainte de apariția Soarelui și a Pământului, în spațiu existau grupuri uriașe de corpuri relativ mici, relativ solide, pe care oamenii de știință le numesc planetezimale, iar Soarele se afla în mijlocul acestei mase. Când o stea mare a zburat lângă acest grup de corpuri, părți din această masă au fost rupte sub influența stelei masive. Aceste părți, la rândul lor, au început să atragă planetezimale mici. Este ca și cum zăpada se lipește de un bulgăre de zăpadă mare iarna. Deci, conform acestei teorii, au apărut planetele, iar Pământul nostru s-a numărat printre ele.
Nu știm care dintre aceste două teorii este mai corectă, dar indiferent de aceasta, astronomii, răspunzând la întrebarea câți ani are Pământul, au calculat că are aproximativ cinci miliarde și jumătate de ani. Dar în știință este atât de acceptat încât, pentru a considera informațiile adevărate, este necesară confirmarea din alte surse. Informații mai precise au fost obținute folosind metoda radiometriei. Conform acestor date, vârsta Pământului a fost stabilită la 4,54 miliarde de ani ±1%. Ca rezultat și dezvoltarea metodelor radiometrice, s-a dovedit că unele mostre de minerale de pe Pământ au mai mult de un miliard de ani. În Australia au fost găsite cristale de zircon, a căror vârstă a fost determinată prin această metodă și s-a dovedit a fi de aproximativ 4 miliarde 404 milioane de ani! Pe baza acestor fapte, precum și luând în considerare masa și luminozitatea Soarelui și a altor stele, oamenii de știință au ajuns la concluzia că vârsta Sistemului Solar și, în consecință, a Pământului nu poate fi cu mult mai mare decât vârsta acestora. cristale.
Meteoriții conțin noduli cu continut ridicat calciu si aluminiu. Acestea sunt cele mai vechi mostre cunoscute de știință, formate în sistemul solar. Oamenii de știință estimează vârsta lor la 4,567 miliarde de ani. Aceasta va fi limita superioară, care ne va ajuta să răspundem la întrebarea cât de vechi este Pământul.
Oamenii de știință sugerează că la aproximativ zece milioane de ani de la apariția planetei Pământ, aceasta și-a dobândit propriul satelit - Luna, care a început să se rotească în jurul Pământului și, în același timp, să influențeze mările și oceanele, viteza de rotație a planetei noastre. În același timp, înclinarea axei Pământului a devenit constantă.
De-a lungul miliardelor de ani de existență, s-a schimbat semnificativ, inclusiv din cauza căderii meteoriților, dintre care cel mai mare ar putea influența schimbările climatice de pe planetă, ducând la formarea de lacuri, insule și mări.
Care este vârsta Pământului? Câți ani are Pământul: mii sau miliarde?
Potrivit Bibliei, Adam, primul om, a fost creat în a șasea zi a planetei Pământ. În consecință, putem calcula vârsta Pământului în funcție de cronologia umanității. Presupunând că calculele Genezei sunt corecte, se poate argumenta că cele șase zile de la crearea Pământului descrise acolo sunt o zi literală de 24 de ore, lipsită de orice lacune cronologice.
Pe baza genealogiei lui Adam și a tuturor descendenților săi, până la Avraam, consemnată în capitolele cinci și unsprezece din Geneza, care formează o singură linie de familie, se poate calcula vârsta planetei noastre. Determinând locul în care s-a aflat Avraam cronologic în istorie și adăugând perioadele de timp descrise în Geneza, devine clar că Pământul nostru are aproximativ 6.000 de ani, mai puțin de câteva secole.
Deci, cum rămâne cu cea mai populară presupunere, că Pământul are aproximativ 4,6 miliarde de ani, acceptată de majoritatea oamenilor de știință și studiată în cele mai reputate instituții ale lumii? Această vârstă a fost determinată prin două metode principale: datarea radiometrică și datarea geologică. Oamenii de știință care susțin o vârstă mai mică (6.000 de ani) insistă că datarea radiometrică nu poate fi considerată fiabilă, deoarece se bazează pe o serie de presupuneri incorecte, în timp ce datarea geologică folosește inferențe circulare. De asemenea, ei indică dezmințirea miturilor asociate cu „Pământul antic”, cum ar fi concepția greșită populară că stratificarea, fosilizarea, formarea diamantelor, cărbunelui, petrolului, stalactitelor, stalagmitelor etc. este nevoie de mult timp. Oamenii de știință care susțin teoria „planetei tinere” își prezintă dovezile în loc de argumentele oponenților pe care le resping. Ei recunosc că sunt în minoritate astăzi, dar sunt încrezători că, în timp, mai mulți oameni de știință își vor reconsidera pozițiile cu privire la ipoteza predominantă a unui „Pământ antic” în timpurile moderne.
În principiu, vârsta Pământului nu poate fi determinată cu exactitate. Fie că este vorba de 6.000 de ani sau de 4,6 miliarde de ani (și totul între ele), ambele teorii se bazează pe presupuneri. Oamenii care aderă la versiunea de aproximativ 4,6 miliarde de ani cred în fiabilitatea metodei radiometrice și în imposibilitatea a ceva care ar putea preveni dezintegrarea naturală a radioizotopilor. Cei care susțin teoria celor 6.000 de ani cred că Biblia este adevărată și că există și alți factori care explică vârsta „observabilă” a pământului (pe care o putem urmări cu ușurință), cum ar fi un potop global sau crearea unui univers de către Dumnezeu. care „pare” să fi existat foarte pentru o lungă perioadă de timp. De exemplu, îi putem lua pe Adam și Eva, pe care Dumnezeu i-a creat ca adulți și oameni cu drepturi depline. Dacă un medic le-ar testa în ziua în care au fost create, probabil ar ghici că au, să zicem, 20 de ani, deși nu aveau nici măcar o zi. Oricum ar fi, vor exista întotdeauna motive pentru a crede în Cuvântul lui Dumnezeu mai presus de discursurile atee ale oamenilor de știință moderni cu o viziune evolutivă asupra lumii.
În ciuda faptului că numele său este similar cu perioada anului, anul nu măsoară deloc timpul, ci distanța. Această unitate este proiectată să măsoare uriașe.
Un an lumină este o unitate de lungime nesistemică. Aceasta este distanța pe care lumina o parcurge în vid într-un an (365,25 zile sau 31.557.600 secunde).
Comparația unui an lumină cu un an calendaristic a început să fie folosită după 1984. Înainte de aceasta, un an lumină era distanța parcursă de lumină într-un an tropical.
Lungimea anului tropical nu are o valoare exactă, deoarece calculele sale sunt legate de viteza unghiulară a Soarelui și există variații pentru aceasta. Valoarea medie a fost luată pentru un an lumină.
Diferența de calcul între anul lumină tropical și anul lumină în raport cu calendarul iulian este de 0,02 la sută. Și deoarece această unitate nu este utilizată pentru măsurători de înaltă precizie, nu există nicio diferență practică între ele.
Anul lumină ca lungime este folosit în literatura de știință populară. În astronomie, există o altă unitate extra-sistem pentru măsurarea distanțelor mari - parsec-ul. Calculul parsec se bazează pe raza medie a orbitei Pământului. 1 parsec este egal cu 3,2616 ani lumină.
Calcule și distanțe
Calculul unui an lumină este direct legat de viteza luminii. Pentru calcule în fizică, se ia de obicei egal cu 300.000.000 m/s. Viteza exactă a luminii este de 299.792.458 m/s. Adică 299.792.458 de metri este doar o secundă lumină!
Distanța până la Lună este de aproximativ 384.400.000 de metri, ceea ce înseamnă că fasciculul de lumină va ajunge la suprafața Lunii în aproximativ 1,28 secunde.
Distanța de la Soare la Pământ este de 149.600.000.000. Prin urmare, o rază solară lovește Pământul în puțin mai puțin de 7 minute.
Deci sunt 31.557.600 de secunde într-un an. Înmulțind acest număr cu o distanță egală cu o secundă lumină, obținem că un an lumină este egal cu 9.460.730.472.580.800 de metri.
1 milion de ani lumină va fi în mod corespunzător egal cu 9.460.730.472.580.800.000.000 de metri.
Conform calculelor brute ale astronomilor, diametrul galaxiei noastre este de aproximativ 100.000 de ani lumină. Adică, în galaxia noastră nu pot exista distanțe măsurate cu milioane de ani lumină. Astfel de numere sunt utile pentru măsurarea distanțelor dintre galaxii.
Cea mai apropiată galaxie de Pământ, galaxia Andromeda, se află la 2,5 milioane de ani lumină distanță.
Astăzi, cea mai mare distanță cosmică de Pământ care poate fi măsurată este distanța până la marginea Universului observabil. Se află la aproximativ 45 de miliarde de ani lumină distanță.
Istoria Pământului este imprimată pe pietrele sale. În locuri precum Marele Canion, apa care îi erodează pereții expune straturile de rocă care au format acei pereți.
Deoarece straturile vechi se află sub cele noi, geologii pot obține o perspectivă asupra modului în care scoarța terestră s-a pliat. Dar știind că straturile profunde sunt mai vechi nu ne spune nimic despre vârsta lor absolută, adică cât de vechi au.
Cum a fost calculată anterior vârsta Pământului?
Oamenii de știință din secolul al XIX-lea au încercat să calculeze vârsta Pământului pe baza timpului formațiunilor de roci din timpurile moderne. Dar nu puteau decât să ghicească. Conform rezultatelor lor, vârsta planetei noastre variază de la 3 milioane de ani la 1,5 miliarde de ani. Răspândirea este de 500 de ori, desigur, un astfel de rezultat nu poate fi numit exact. Desigur, era necesară o altă metodă. Oamenii de știință au vrut să găsească un ceas care, după ce a fost înfășurat în momentul creației, să continue să funcționeze până în vremea noastră. Privind la un astfel de ceas, s-ar putea indica cu exactitate vârsta Pământului.
Cum poți calcula cu exactitate vârsta Pământului?
Și s-a dovedit că astfel de ceasuri există: în stânci, copaci și în adâncurile oceanului. Aceste ceasuri naturale sunt elemente radioactive care se degradează în timp pentru a forma alte elemente. Determinarea vârstei rocilor sau a fosilelor folosind elemente radioactive se numește datare radiometrică. O porțiune strict definită de material radioactiv se descompune pe unitatea de timp. Această fracție nu depinde de masa substanței radioactive originale.