Скорость электромагнитного излучения – это предельная скорость в природе, и нет ни одного объекта материального мира, который бы превысил эту величину. Расстояние от Земли до Солнца также немалое и свет от нашей дневной звезды не распространяется к нашей планете мгновенно: на это ему нужно время. Так сколько времени идет свет от Солнца до Земли, и сколько времени потребуется на это к другим объектам?
Содержание
Сколько идет свет от Солнца до Земли
Расстояние от Солнца и до Земли составляет в среднем 150 млн. километров. Чтобы узнать, за сколько свет доходит от Солнца до Земли, нужно это значение разделить на длину светового года в километрах (а это приблизительно 9,46 триллиона). Получится 0,000016 св. лет. Это значит, что свет от Солнца идет 8 минут и 20 секунд. Именно столько времени нужно, чтобы свет от солнца достиг поверхности нашей планеты.
Скорость света
Под скоростью света следует понимать скорость, с которой электромагнитные волны преодолевают вакуум за единицу времени (секунду). Она равна 299 792 458 м/с. Эта скорость – самая быстрая, которая может быть во Вселенной. Известные на сегодня законы природы говорят о том, что эту скорость невозможно преодолеть.
Расстояние до Солнца
Расстояние от Земли и до Солнца составляет 150 млн. км. Это расстояние равно астрономической единице. Узнаем, как ученым удалось получить такую величину.
Еще в 3 в. до н.э. древнегреческие математики, философы предприняли серьезную попытку узнать удаленность от Земли и до Солнца. К примеру, Аристарх Самосский задолго до гениального Коперника выстроил гелиоцентрическую систему мира. Напомним, что примерно с III века и вплоть до XVI в. господствовала геоцентрическая система мира, согласно которой в центре мира находилась наша планета. Только в 1543 г. была обоснована гелиоцентрическая система, которая поначалу жестко критиковалась католической церковью.
Измеряя рассматриваемое расстояние, Аристарх Самосский сильно ошибся: искомая величина у него получилась 7,5 млн. км. Вычисления ученого в то время не получили широкого распространения. Все дело было в его гелиоцентрической системе.
Вторая попытка определить расстояние от Земли до Солнца была сделана через 2 тыс. лет. Астроном И. Кеплер в 1639 г. использовал для вычислений прохождение Венеры по диску Солнца. Кеплер предложил измерить время момента начала этого астрономического события из разных районов мира. Сравнивая эти моменты, астроном пришел к тому, что искомое расстояние – около 96 млн. км.
Астроном Джованни Кассини в 1672 г. вместе со своим напарником Ж. Рише наблюдали Марс с разных концов планеты (Франции и Южной Африки). Вычислив параллакс, исследователи пришли к выводу, что удаленность от Земли до Солнца – 146 млн. км. Во время прохождения Венеры по солнечному диску в 1761 и 1769 г. было и получено число, на 3 % отличающееся от современного значения астрономической единицы.
Как измерить время пути света
Для изменения времени, за которое световой луч пройдет определенное расстояние, используют так называемое соларное зондирование. Суть метода состоит в отправке импульсов излучения к рефлектору, который установлен на земном спутнике. Затем этот свет отражается на земную поверхность. С помощью математических вычислений ученые определяют время, за которое солнечный свет проходит определенную дистанцию.
Влияние расстояния на время пути электромагнитных волн
Время, за которое луч счета проходит от Солнца, может меняться. Это связано с изменением удаленности Солнца от Земли. В перигелии (самой ближайшей точкой земной орбиты до центра дневного светила) расстояние составляет 147,1 млн. км. Это случается в начале января. В афелии это же расстояние составляет 152,1 млн. км. Планета проходит эту точку в начале июля. Следовательно, в июле поток фотонов идет к нашей планете примерно на 16,6 секунд дольше.
Такие изменения возможны в результате движения Земли вокруг Солнца и некоторой вытянутости земной орбиты.
За какое время излучение от Солнца достигает Земли от других объектов
Узнаем, сколько нужно времени, чтобы световой луч достиг нашей планеты из других космических объектов.
- Ближайшая к нам звезда за пределами Солнечной системы – это Проксима Центавра. Свет от нее идет 4,2 года. Иными словами, мы ее видим такой, какой она была 4 года и 2,5 месяца.
- Ясной ночью мы видим на небе светила, которые удалены от нас на десятки и сотни св. лет.
- От звезды Денеб световой луч доходит до Земли за 2,5 тыс. лет.
- Расстояние до центра Млечного Пути – 30 тыс. св. лет.
- Ближайшая к нам галактика Андромеды удалена от нас на 2,5 млн. св. лет. Тот свет, который достиг нашего глаза, образовался в Андромеде тогда, когда еще на планете не было «человека умелого», а люди, в общем, не очень отличались от обезьян.
- От крупного скопления галактик в созвездии Девы электромагнитное излучение идет 65 млн. лет.
- До самого ближайшего квазара 3 млрд. св. лет.
А вот сколько времени нужно солнечным фотонам, чтобы достичь других планет:
- Меркурия – 3,2 мин;
- Венера – примерно 6 мин;
- Марс – 12,6 мин;
- Юпитер – 43,2 мин;
- Сатурн – примерно 1 час 20 минут;
- Уран – 2 часа 40 минут;
- Нептун – свыше 4 часов.
К Плутону время пути солнечного луча изменяется из-за сильно вытянутой орбиты этой карликовой планеты: от 4 ч. 7 секунд и до почти 6 ч. 50 мин. К границам пояса Койпера свет будет идти почти 8 часов. А к внешним границам облака Оорта он будет «лететь» до одного года. Далее никаких крупных объектов в Космосе нет: ближайший объект – это звезда Проксима Центавра.
К краю наблюдаемой Вселенной луч идет примерно 13,75 млрд. лет.
Свет от Солнца не распространяется мгновенно. Несмотря на то, что наша дневная звезда находится «всего» в 150 млн. километрах от нашей планеты, и в космических масштабах это практически ничего, световому лучу требуется более 8 секунд чтобы, вырвавшись из фотосферы, достичь земной поверхности. Иными словами, если бы дневное светило внезапно погасло, то у нас было бы еще светло более восьми минут.