Световая секунда

Световая секунда
Световая секунда
Единица	длина
Конверсии
1 световая секунда за...	... равно...
единицы СИ	299 792 458 м
астрономические единицы	0,002 0040 а.е. ; 3.1688 × 10 −8 ли ; 9.7156 × 10 −9 ПК
имперские / американские единицы	186 282 миль

Световая секунда — единица длины, используемая в астрономии , телекоммуникациях и релятивистской физике . Оно определяется как расстояние , которое свет проходит в свободном пространстве за одну секунду , и равно ровно 299 792 458 м (приблизительно 983 571 055 футов или 186 282 миль ).

Так же, как секунда образует основу для других единиц времени , световая секунда может служить основой для других единиц длины , начиная от световой наносекунды ( 299,8 мм или чуть меньше одного международного фута) до световой минуты, световой секунды. -часы и световые сутки, которые иногда используются в научно-популярных изданиях. Более часто используемый световой год в настоящее время также определяется как равный точно 31 557 600 световых секунд , поскольку определение года основано на юлианском году (не григорианском году ), равном ровно 365,25 d , каждый из которых ровно 86. 400 СИ секунд . ^[1]

Использование в телекоммуникациях

Сигналы связи на Земле редко распространяются со скоростью света в открытом космосе. ^{[ нужна ссылка ]} Расстояния в долях световой секунды полезны при планировании телекоммуникационных сетей.

Одна световая наносекунда равна почти 300 миллиметрам (299,8 мм, на 5 мм меньше одного фута) . ^[2]), что ограничивает скорость передачи данных между разными частями компьютера.
Одна световая микросекунда равна примерно 300 метрам.
Среднее расстояние над сушей между противоположными сторонами Земли составляет 66,8 световых миллисекунд.
Спутники связи обычно имеют длительность 1,337 световых миллисекунд. ^{[ нужна ссылка ]} ( низкая околоземная орбита ) до 119,4 световых миллисекунд ( геостационарная орбита ) от поверхности Земли. Следовательно, при связи через геостационарный спутник всегда будет задержка не менее четверти секунды (119,4 мс, умноженная на 2); эта задержка едва заметна в трансокеанском телефонном разговоре, передаваемом через спутник. Ответ также будет задерживаться на четверть секунды, и это хорошо заметно во время интервью или обсуждений на телевидении при передаче через спутник.

Использование в астрономии

Световая секунда — удобная единица измерения расстояний во внутренней части Солнечной системы , поскольку она очень близко соответствует радиометрическим данным, используемым для их определения. (Для наземного наблюдателя это совпадение неточно из-за очень небольшой поправки на эффекты теории относительности .) Значение астрономической единицы (примерно расстояние между Землей и Солнцем) в световых секундах является фундаментальным измерением для расчет современных эфемерид (таблиц положений планет). его обычно называют «световым временем на единицу расстояния» В таблицах астрономических констант , а его принятое в настоящее время значение составляет 499,004 786 385(20) с. ^[3]^[4]

Средний диаметр Земли составляет около 0,0425 световой секунды.
Среднее расстояние между Землей и Луной ( лунное расстояние ) составляет около 1,282 световых секунд.
Диаметр Солнца составляет около 4,643 световых секунд.
Среднее расстояние между Землей и Солнцем ( астрономическая единица ) составляет 499,0 световых секунд.

Можно определить кратные световой секунде, хотя, помимо светового года, они больше используются в научно-популярных публикациях, чем в исследовательских работах. Например:

Световая минута равна 60 световым секундам, поэтому среднее расстояние между Землей и Солнцем составляет 8,317 световых минут.
Среднее расстояние между Плутоном и Солнцем (34,72 а.е. ^[5]) составляет 4,81 светового часа. ^[6]
человечества Самый далекий искусственный объект , «Вояджер-1» , имеет межзвездную скорость 3,57 а.е. в год. ^[7] или 29,7 световых минут в год. ^[8] По состоянию на 2023 год зонд, запущенный в 1977 году, будет находиться на расстоянии более 22 световых часов от Земли и Солнца и, как ожидается, достигнет расстояния в один световой день примерно в ноябре 2026 года — феврале 2027 года. ^{[ нужна ссылка ]}

Единица	Определение	Эквивалентное расстояние в			Пример
Единица	Определение	Метры	Километры	Майлз	Пример
световая секунда	1 световая секунда	299 792 458 м	2.998 × 10 ⁵ км	1.863 × 10 ⁵ мне	Среднее расстояние от Земли до Луны составляет около 1,282 световых секунд.
световая минута	60 световых секунд = 1 световая минута	17 987 547 480 м	1.799 × 10 ⁷ км	1.118 × 10 ⁷ мне	Среднее расстояние от Земли до Солнца — 8,317 световых минут.
световой час	60 световых минут = 3600 световых секунд	1 079 252 848 800 м	1.079 × 10 ⁹ км	6.706 × 10 ⁸ мне	Перигелий . орбиты Сатурна составляет часа около 1,25 светового
световой день	24 световых часа = 86 400 световых секунд	25 902 068 371 200 м	2.590 × 10 ¹⁰ км	1.609 × 10 ¹⁰ мне	«Вояджер-1» находится на расстоянии около 0,94 световых дней от Солнца (по состоянию на апрель 2024 г.).
световая неделя	7 световых дней = 604 800 световых секунд	181 314 478 598 400 м	1.813 × 10 ¹¹ км	1.127 × 10 ¹¹ мне	Считается, что облако Оорта простирается на расстояние от 41 до 82 световых недель от Солнца.
световой год	365,25 световых дней = 31 557 600 световых секунд	9 460 730 472 580 800 м	9.461 × 10 ¹² км	5.879 × 10 ¹² мне	Проксима Центавра — ближайшая к Солнцу звезда, находящаяся на расстоянии около 4,24 световых лет.

См. также

Ссылки

^ Рекомендации IAU относительно единиц, заархивированные 16 февраля 2007 г. в Wayback Machine.
^ Дэвид Мермин предположил, что одну световую наносекунду можно назвать футом на странице 22 книги «Пришло время» (2005), Princeton University Press.
^ Стэндиш, Э.М. (1998). «Планетные и лунные эфемериды JPL, DE405/LE405» (PDF) . JPL IOM 312.F-98-048. Архивировано из оригинала (PDF) 20 февраля 2012 г. .
^ Маккарти, Деннис Д.; Пети, Жерар, ред. (2004). «Конвенции IERS (2003 г.)». Техническое примечание IERS №. 32 . Франкфурт: Федеральное управление картографии и геодезии. ISBN 3-89888-884-3 .
^ «Расстояние Плутона от Солнца - Вольфрам|Альфа» . www.wolframalpha.com . Проверено 7 марта 2023 г.
^ «Расстояние Плутона от Солнца в световые часы — Вольфрам|Альфа» . www.wolframalpha.com . Проверено 7 марта 2023 г.
^ «Вояджер — краткие факты» . voyager.jpl.nasa.gov . Проверено 7 марта 2023 г.
^ «3,57 а.е./год в световых минутах/год — Вольфрам|Альфа» . www.wolframalpha.com . Проверено 7 марта 2023 г.

[1] Рекомендации IAU относительно единиц, заархивированные 16 февраля 2007 г. в Wayback Machine.

[2] Дэвид Мермин предположил, что одну световую наносекунду можно назвать футом на странице 22 книги «Пришло время» (2005), Princeton University Press.

[JPL-3] Стэндиш, Э.М. (1998). «Планетные и лунные эфемериды JPL, DE405/LE405» (PDF) . JPL IOM 312.F-98-048. Архивировано из оригинала (PDF) 20 февраля 2012 г. .

[IERS-4] Маккарти, Деннис Д.; Пети, Жерар, ред. (2004). «Конвенции IERS (2003 г.)». Техническое примечание IERS №. 32 . Франкфурт: Федеральное управление картографии и геодезии. ISBN 3-89888-884-3 .

[5] «Расстояние Плутона от Солнца - Вольфрам|Альфа» . www.wolframalpha.com . Проверено 7 марта 2023 г.

[6] «Расстояние Плутона от Солнца в световые часы — Вольфрам|Альфа» . www.wolframalpha.com . Проверено 7 марта 2023 г.

[7] «Вояджер — краткие факты» . voyager.jpl.nasa.gov . Проверено 7 марта 2023 г.

[8] «3,57 а.е./год в световых минутах/год — Вольфрам|Альфа» . www.wolframalpha.com . Проверено 7 марта 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

v т и Единицы длины, используемые в астрономии
Астрономическая система единиц
Радиус Земли ( `R` _🜨 или R _E ) Световая секунда (лс) Солнечный радиус ( `R` _☉ ) гигаметр (Гм) Астрономическая единица (а.е.) тераметр (Тм) световой год (ly) парсек (ПК) килопарсек (кпк) мегапарсек (Мпк) гигапарсек (Гпк)
См. также Лестница космических расстояний Порядки величины (длина) Преобразование единиц