Světelná sekunda - Light-second

Světelná sekunda
Jednotkadélka
Převody
1 světelná sekunda v ...... je rovný ...
   SI jednotky   299792458 m
   astronomické jednotky   0.0020040 AU
 3.1688×10−8 ly
 9.7156×10−9 ks
   císařský /NÁS Jednotky   186282 mi

The světelná sekunda je jednotka délky užitečné v astronomie, telekomunikace a relativistická fyzika. Je definován jako vzdálenost že světlo cestuje dovnitř volný prostor v jednom druhý, a rovná se přesně 299 792 458 metrů (983 571 056 ft).

Stejně jako druhá tvoří základ pro další jednotky čas, světelná sekunda může tvořit základ pro další jednotky délka, od světelné nanosekundy (299,8 mm nebo těsně pod jednu mezinárodní nohu) po světelnou minutu, světelnou hodinu a světelný den, které se někdy používají populární věda publikace. Čím častěji se používá světelný rok je v současné době také definována jako přesně 31 557 600 světelných sekund, protože definice roku je založena na a Juliánský rok (ne Gregoriánský rok ) přesně 365,25 dnů, každý přesně 86400 SI sekundy.[1]

Použití v telekomunikacích

Komunikační signály zapnuty Země zřídka cestovat přesně rychlost světla ve volném prostoru.[Citace je zapotřebí ] Vzdálenosti ve zlomcích světelné sekundy jsou užitečné pro plánování telekomunikačních sítí.

  • Jedna světelná nanosekunda má téměř 300 milimetrů (299,8 mm, o 5 mm méně než jedna) chodidlo[2]), který omezuje rychlost přenosu dat mezi různými částmi velkého počítače.
  • Jedna světelná mikrosekunda je asi 300 metrů.
  • Střední vzdálenost mezi pevninou mezi protilehlými stranami Země je 66,8 světelných milisekund.
  • Komunikační satelity jsou obvykle 1,337 světelných milisekund[Citace je zapotřebí ] (nízká oběžná dráha Země ) na 119,4 světelných milisekund (geostacionární oběžná dráha ) z povrchu Země. Proto při komunikaci prostřednictvím geostacionárního satelitu vždy bude zpoždění nejméně čtvrt sekundy (119,4 ms krát 2); toto zpoždění je postřehnutelné u transoceanského telefonního hovoru směrovaného satelitem. Odpověď bude také zpožděna o čtvrt sekundy, což je jasně patrné během rozhovorů nebo diskusí v televizi, když jsou vysílány přes satelit.

Použití v astronomii

Žlutá skořápka označující vzdálenost jednoho světelného dne od Slunce se srovnává co do velikosti s polohami Voyager 1 a Pioneer 10 (červená a zelená šipka). Je větší než heliosféra terminační šok (modrá skořápka), ale menší než Kometa Hale-Bopp orbita (slabě oranžová elipsa níže). Kliknutím na obrázek zobrazíte větší náhled a odkazy na další stupnice.
Slabá žlutá koule vycentrovaná na Slunci má poloměr jedné světelné minuty. Pro srovnání, velikosti Rigel (modrá hvězda vlevo nahoře) a Aldebaran (červená hvězda vpravo nahoře) jsou zobrazeny v měřítku. Velká žlutá elipsa představuje Merkur obíhat.

Světelná sekunda je vhodná jednotka pro měření vzdáleností uvnitř Sluneční Soustava, protože velmi úzce odpovídá radiometrické údaje použité k jejich určení. (Shoda není přesná pro pozorovatele založeného na Zemi z důvodu velmi malé korekce účinků relativity.) Hodnota astronomická jednotka (zhruba vzdálenost mezi Zemí a Sluncem) ve světelných sekundách je základním měřítkem pro výpočet moderní doby efemeridy (tabulky planetárních pozic). Obvykle je v tabulkách uváděn jako „světelný čas na jednotku vzdálenosti“ astronomické konstanty a jeho aktuálně přijímaná hodnota je 499.004786385(20) s.[3][4]

Lze definovat násobky světelné sekundy, i když kromě světelného roku se používají více populární věda publikací než ve výzkumných pracích. Například světelná minuta je 60 světelných sekund a průměrná vzdálenost mezi Zemí a Sluncem je 8,317 světelných minut.

JednotkaDefiniceVzdálenostPříklad
 mkmmil 
světelná sekunda 299792458 m2.998×105 km1.863×105 miprůměrná vzdálenost ze Země na Měsíc je asi 1,282 světelných sekund
světelná minuta60 světelných sekund17987547480 m1.799×107 km1.118×107 miprůměrná vzdálenost od Země ke Slunci je 8,317 světelných minut
světelná hodina60 světelných minut
= 3600 světelné sekundy		1079252848800 m1.079×109 km6.706×108 mipoloviční hlavní osa z Pluto je obíhat je asi 5,473 světelných hodin
světelný den24 světelných hodin
= 86400 světelné sekundy		25902068371200 m2.590×1010 km1.609×1010 miSedna je v současné době 0,52 světelných dnů od Slunce; na oběžné dráze, která se pohybuje od perihelionu 0,44 světelného dne do aphelionu 5,41 světelného dne
světelný týden7 světelných dnů
= 604800 světelné sekundy		181314478598400 m1.813×1011 km1.127×1011 miThe Oortův mrak Předpokládá se, že se prodlužuje mezi 41 a 82 světelnými týdny od Slunce
světelný rok365,25 světelných dnů
= 31557600 světelné sekundy		9460730472580800 m9.461×1012 km5.879×1012 miProxima Centauri je nejbližší hvězda ke Slunci, asi 4,24 světelných let daleko

Viz také

Reference

  1. ^ Doporučení IAU týkající se jednotek Archivováno 2007-02-16 na Wayback Machine
  2. ^ David Mermin navrhl, že jednu světelnou nanosekundu lze nazvat a phoot na straně 22 z Už je čas (2005), Princeton University Press
  3. ^ Standish, E. M. (1998). „JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405 / LE405“ (PDF). JPL IOM 312.F-98-048. Archivovány od originál (PDF) dne 2012-02-20..
  4. ^ McCarthy, Dennis D .; Petit, Gérard, eds. (2004). „Konvence IERS (2003)“. Technická poznámka IERS č. 32. Frankfurt: Bundesamts für Kartographie und Geodäsie. ISBN  3-89888-884-3.