موقع مقال mkaal.com يقدم لكم موضوعا يتعلق بالمسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة، ويوضح لكم أن سرعة الضوء أكبر بكثير مما يتصور الناس، ولذا يتطلب منكم معرفة الكثير من المعلومات لفهم ذلك، والآن سنتعرف سويا على المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة.
سرعة الضوء
سنقدم لك في هذه الفقرة مجموعة من المعلومات حول سرعة الضوء
- لقد قضى العلماء فترة طويلة جدا من الوقت، قد تصل إلى عدة قرون، في حساب سرعة الضوء.
- في القرن السابع عشر، كان العلماء يختلفون حول سرعة الضوء، حيث يرى بعضهم أنها محدودة جدا.
- وكان بعضهم يعتقد أن الضوء يمكن أن ينتقل بسرعة فائقة من نقطة إلى أخرى.
كما يمكنك التعرف على: من هو اول من أكد أن الضوء ينتقل بسرعه يمكن قياسها؟
معلومات عن العالم الدنماركي أوول رومر
- لكن منذ بداية عام ١٦٧٦ كان هناك عالم فلك دنماركي يدعى أول رومر.
- تمكن من حسم هذا الجدل وإثبات أن سرعة الضوء محدودة للغاية.
- توصل إلى ذلك من خلال متابعته لحركات القمر المصاحب لكوكب المشترى.
- بعد ذلك، جاء عالم فلك آخر هولندي يدعى كريستيان هويغنز.
- باستناده إلى مراقباته، توصل إلى أن سرعة الضوء تصل إلى ٢٢٦,٠٠٠ كم في الثانية الواحدة، و١٣٦,٧٠١ ميل في الثانية الواحدة.
- في القرنين التاليين، بدأ العلماء في تقديم سرعة الضوء بقيم أكبر من السابق.
- أي أنه تم تقديرها بسرعة تتراوح بين ٢٩٩,٠٠٠ إلى ٣١٥,٠٠٠ كم في الثانية الواحدة، وهذا ما توصل إليه العالم جيمس كليرك ماكسويل.
من هو العالم جيمس كلارك ماكسويل ونظريته؟
- وصل هذا العالم المعروف باسم جيمس كليرك ماكسويل إلى نظرية مختلفة في عام ١٨٦٥.
- وفقا لهذه النظرية، يتم وصف الضوء كموجات كهرطيسية، وكان يتم تمثيل سرعة الضوء في ذلك الوقت بالرمز C.
- في عام ١٩٠٥، ظهر عالم يدعى ألبرت أينشتاين وهو صاحب نظرية النسبية الخاصة، وتوصل هذا العالم في نظريته إلى أن سرعة الضوء ثابتة.
- تم ذلك عن طريق تجاهل النظام المرجعي القصوري، بالإضافة إلى تجاهل مصدر الضوء أيضا.
- بعد قرون عديدة من إجراء العديد من القياسات حول سرعة الضوء.
- في عام ١٩٧٥، تمكن العلماء من حساب سرعة الضوء في الفضاء، والتي بلغت قيمتها ٢٩٩,٧٩٢,٤٥٨ متر في الثانية الواحدة.
- بالإضافة إلى ذلك، هناك دراسات أخرى جارية تشير إلى أن الضوء ينتقل بأطوال موجية مختلفة.
- بالإضافة إلى ذلك، يمكن تشكيل الضوء من خلال جسيمات تسمى الفوتونات.
- وتتميز بأنها جسيمات معروفة بعدم وجود كتلة لها، وتتصرف ككل من الموجات والجسيمات في نفس الوقت.
السنة الضوئية
إذا كنت تشعر بالاستفسارات حول السنة الضوئية، سنقدم لك شرحا لها في هذه الفقرة
- عليك أن تدرك أن الضوء يستغرق مسافة تبلغ حوالي ٩٫٤٦٠٫٥٢٨٫٠٠٠٫٠٠٠ كيلومتر في السنة الواحدة.
- وهذا ما يعادل ٥,٨٧٨,٤٩٩,٨١٧,٠٠٠ ميل، وهذه المسافة هي المسافة التي تسمى السنة الضوئية، وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام السنة الضوئية في قياس المسافات الكبيرة.
- على سبيل المثال، قد يكون هناك نجم يسمى بروكسيما سنتوري، وهذا النجم قد يبعد عن الأرض بمقدار ٤،٢٢ سنة ضوئية، وهذا يوضح لنا أن هذا النجم هو الأقرب إلينا.
- بالإضافة إلى ذلك، تكون الأرض على بعد ٢٦٠٠٠ سنة ضوئية عن مجرة درب التبانة.
- في حين أن مجرة أندروميدا تبعد عنا بمسافة تقدر بـ ٢,٥ مليون سنة ضوئية، وتعتبر هذه المجرة الأقرب إلى الأرض.
- ومع ذلك، تعد مجرة macs064-jD أبعد مجرة عن الأرض، ويبلغ بعدها الضوء حوالي 13.3 مليار سنة.
- عندما نتحدث عن إشعاع الخلفية الكونية الميكروية، يجب أن نذكر أنها بقايا حرارة ناتجة عن الانفجار العظيم، وتبلغ بعدها حوالي ١٣,٨ مليار سنة ضوئية.
- بالإضافة إلى ذلك، هذا الإشعاع الكوني الميكروي لا يدعم فقط نظرية الانفجار العظيم.
- ومن خلاله يمكن لجميع علماء الفلك تقدير عمر الكون بشكل أكثر وضوحا.
اقرأ من هنا عن: موضوع عن نظرية اينشتاين في سرعة الضوء
ما هي المسافة الكونية وقياسها؟
- يجب أن تدرك أن قياس المسافة الكونية بواسطة السنة الضوئية يؤكد على أن الزمن يرتبط بشكل وثيق بالأبعاد المكانية الثلاثة، وأنها تتداخل مع بعضها بشكل قوي لتشكل ما يعرف بالزمكان.
- عندما نشاهد وصول الضوء من مكان بعيد، يمكن أن نعتبر أننا ننظر إلى الماضي، ومثال على ذلك عندما نرى ضوءا يأتي من نجم يبعد عن الأرض بمقدار ٤٠٠ سنة ضوئية.
- في الواقع، يصدر هذا الضوء من هذا النجم قبل 400 سنة، وللتوضيح، فإن هذا النجم يبدو وكأنه قد تمت رؤيته قبل 400 سنة وليس كما يظهر لنا الآن.
- واستنادا إلى ما شرحناه لكم، عندما ننظر إلى أي شيء يمكن أن يكون بعيدا عنا بملايين ومليارات السنين الضوئية.
- فبذلك نعود بالزمن إلى الماضي بملايين السنوات الضوئية.
- وبذلك نوضح لكم أن الضوء قادر على الانتقال بسرعة كبيرة جدا.
- لكن عند مقارنته بالكون، لا يزال الضوء يستغرق مليارات السنين للوصول إلينا من أي مكان في هذا الكون.
أمثلة على استخدامات السنة الضوئية
- بعض الفيزيائيين وعلماء الفلك استخدموا طريقة سهلة وعلمية.
- من أجل سهولة قياس المسافات بين النجوم البعيدة وكوكب الأرض.
- وهذا يتم عن طريق قياس المسافات بوحدة السنة الضوئية.
- وكما تعلمون، فإن سرعة الضوء في الفراغ تبلغ ٣٠٠,٠٠٠ كيلومتر في الثانية الواحدة.
- وبذلك وجدنا أن الشمس تبعد عن الأرض حوالي ١٥٠ مليون كيلومتر.
- وعندما نعبر عنها بطريقة أخرى، يمكننا أن نقول أن الشمس تبعد عن الأرض بحوالي ٨ دقائق.
ما هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة؟
- إجمالا، يمكننا القول أن سرعة الضوء تقدر بحوالي ٢٩٩,٧٩٢,٤٥٨ متر في الثانية الواحدة.
- وهو يعادل ١٠٨٠ مليون كيلومتر في الساعة، أو يعادل ٦٧١ مليون ميل في الساعة الواحدة.
- تقدر المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة بحوالي ٩,٤٦٠,٥ مليار كيلومتر.
- هذا يعادل ٥.٨٧٨٥ مليار ميل، أي أن المسافة تعادل سنة ضوئية كاملة.
- ومن الأهم أن نعرفك أن مصطلح السنة الضوئية هو يكون مصطلحى للمسافة أيضا.
- وذلك لأن هناك الكثير ممن يعتقدون أنها وحدة زمنية، وذلك يعود إلى وجود كلمة `سنة` في التسمية.
- بمعنى أن الضوء يستغرق ٨ دقائق للوصول من الشمس إلى الأرض.
- نفهم من ذلك أن الضوء القادم من النجوم قد يكون قد ابتعد عنا منذ سنوات عديدة.
- والمعنى من ذلك أننا عندما نرى النجوم البعيدة، نراها وكأنها تلمع في الماضي.
كما أدعوك للتعرف على: طريقة تحديد مسار الضوء في الهواء
وبذلك انتهينا من المقال اليوم بتوفير جميع المعلومات المطلوبة حول المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.
