Световая секунда

Световая секунда
Световая секунда
Единица измерения	длина
Конверсии
1 световая секунда в ...	... равно ...
Единицы СИ	299 792 458 м
астрономические единицы	0,002 0040 а.е.; 3,1688 × 10−8 световых лет 9,7156 × 10−9 пк ;
имперские / американские единицы	186 282 мили

Единица длины

Световая секунда — единица длины, используемая в астрономии , телекоммуникациях и релятивистской физике . Она определяется как расстояние , которое свет проходит в свободном пространстве за одну секунду , и равна точно299 792 458 м (приблизительно983 571 055 футов или186 282 миль ).

Так же, как секунда составляет основу других единиц времени , световая секунда может составлять основу других единиц длины , начиная от световой наносекунды (299,8 мм или чуть меньше одного международного фута) к световой минуте, световому часу и световому дню, которые иногда используются в научно-популярных публикациях. Более часто используемый световой год также в настоящее время определяется как равный точно31 557 600 световых секунд , поскольку определение года основано на юлианском годе (а не на григорианском году ) ровно365,25 д , каждый из ровно86 400 секунд СИ . ^[1]

Использование в телекоммуникациях

Сигналы связи на Земле редко распространяются со скоростью, точно соответствующей скорости света в свободном пространстве. ^{[ необходима ссылка ]} Расстояния в доли световой секунды полезны для планирования телекоммуникационных сетей.

Одна световая наносекунда составляет почти 300 миллиметров (299,8 мм, на 5 мм меньше одного фута ^[2] ), что ограничивает скорость передачи данных между различными частями компьютера.
Одна световая микросекунда составляет около 300 метров.
Среднее расстояние над сушей между противоположными сторонами Земли составляет 66,8 световых миллисекунд.
Спутники связи обычно находятся на расстоянии от 1,337 световых миллисекунд ^{[ требуется ссылка ]} ( низкая околоземная орбита ) до 119,4 световых миллисекунд ( геостационарная орбита ) от поверхности Земли. Следовательно, всегда будет задержка не менее четверти секунды при общении через геостационарный спутник (119,4 мс умножить на 2); эта задержка едва заметна в трансокеанском телефонном разговоре, маршрутизируемом спутником. Ответ также будет задержан на четверть секунды, и это отчетливо заметно во время интервью или обсуждений на телевидении при отправке через спутник.

Использование в астрономии

Световая секунда — удобная единица измерения расстояний во внутренней Солнечной системе , поскольку она очень близко соответствует радиометрическим данным, используемым для их определения. (Совпадение не является точным для наблюдателя, находящегося на Земле, из-за очень небольшой поправки на эффекты относительности .) Значение астрономической единицы (примерно расстояние между Землей и Солнцем) в световых секундах является фундаментальной единицей измерения для расчета современных эфемерид (таблиц планетарных положений). Обычно она указывается как «световое время на единицу расстояния» в таблицах астрономических констант , и ее в настоящее время принятое 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 секунды, хотя, за исключением светового года, они больше используются в научно-популярных публикациях, чем в исследовательских работах. Например:

Световая минута составляет 60 световых секунд, 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 световых часа. ^[6]
Самый дальний искусственный объект человечества , 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, находится 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. ^{[ необходима цитата ]}

Единица	Определение	Эквивалентное расстояние в			Пример
Единица	Определение	Счетчики	Километры	Мили	Пример
световая секунда	1 световая секунда	299 792 458 м	2,998 × 10 ⁵ км	1,863 × 10 ⁵ миль	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 миль	Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 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 миль	Перигелий орбиты Сатурна составляет около 1,25 световых часов .
световой день	24 световых часа =86 400 световых секунд	25 902 068 371 200 м	2,590 × 10 ¹⁰ км	1,609 × 10 ¹⁰ миль	Voyager 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 миль	Предполагается, 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 миль	Проксима Центавра — ближайшая к Солнцу звезда, находящаяся на расстоянии около 4,24 световых лет.

Смотрите также

Ссылки

^ Рекомендации IAU относительно единиц Архивировано 16.02.2007 на Wayback Machine
↑ Дэвид Мермин предположил, что одну световую наносекунду можно назвать фотографией на странице 22 книги It's About Time (2005), издательство Принстонского университета.
^ Standish, EM (1998). "JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405" (PDF) . JPL IOM 312.F-98-048. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-02-20..
^ Маккарти, Деннис Д.; Пети, Жерар, ред. (2004). «Конвенции IERS (2003 г.)». Техническое примечание IERS № 32. Франкфурт: Bundesamts für Kartographie und Geodäsie. ISBN 3-89888-884-3.
^ "Расстояние Плутона от Солнца - Wolfram|Alpha". www.wolframalpha.com . Получено 2023-03-07 .
^ "Расстояние Плутона от Солнца в световых часах - Wolfram|Alpha". www.wolframalpha.com . Получено 07.03.2023 .
^ "Voyager - Краткие факты". voyager.jpl.nasa.gov . Получено 2023-03-07 .
^ "3,57 а.е./год в световых минутах/год - Wolfram|Alpha". www.wolframalpha.com . Получено 2023-03-07 .

[1] Рекомендации IAU относительно единиц Архивировано 16.02.2007 на Wayback Machine

[2] Дэвид Мермин предположил, что одну световую наносекунду можно назвать фотографией на странице 22 книги It's About Time (2005), издательство Принстонского университета.

[JPL-3] Standish, EM (1998). "JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405" (PDF) . JPL IOM 312.F-98-048. Архивировано из оригинала (PDF) 2012-02-20..

[IERS-4] Маккарти, Деннис Д.; Пети, Жерар, ред. (2004). «Конвенции IERS (2003 г.)». Техническое примечание IERS № 32. Франкфурт: Bundesamts für Kartographie und Geodäsie. ISBN 3-89888-884-3.

[5] "Расстояние Плутона от Солнца - Wolfram|Alpha". www.wolframalpha.com . Получено 2023-03-07 .

[6] "Расстояние Плутона от Солнца в световых часах - Wolfram|Alpha". www.wolframalpha.com . Получено 07.03.2023 .

[7] "Voyager - Краткие факты". voyager.jpl.nasa.gov . Получено 2023-03-07 .

[8] "3,57 а.е./год в световых минутах/год - Wolfram|Alpha". www.wolframalpha.com . Получено 2023-03-07 .