tähtitieteilijät käyttävät monia samoja mittayksiköitä kuin muutkin tutkijat. He käyttävät usein mittareita pituuteen, kilogrammoja massaan ja sekunteja aikaan. Kaikkeuden etäisyydet ja koot voivat kuitenkin olla niin suuria, että tähtitieteilijät ovat keksineet useampia yksiköitä kuvaamaan etäisyyttä.
tähtitieteelliset yksiköt:
etäisyydet aurinkokunnassa mitataan usein tähtitieteellisinä yksikköinä (lyhennettynä AU). Tähtitieteellinen yksikkö on maan ja auringon keskimääräinen etäisyys:
1 AU = 1.496 x 108 km = 93 miljoonaa mailia
Jupiter on noin 5,2 AU: n päässä Auringosta ja Pluto noin 39,5 AU: n päässä Auringosta. Etäisyys Auringosta Linnunradan keskustaan on noin 1,7 x 109 AU.
Valovuodet:
tähtien välisten etäisyyksien mittaamiseen tähtitieteilijät käyttävät usein valovuosia (lyhenne ly). Valovuosi on etäisyys, jonka valo kulkee tyhjiössä yhden vuoden aikana:
1 ly = 9,5 x 1012 km = 63,240 AU
Proxima Centauri on maata (aurinkoa lukuun ottamatta) lähin tähti ja 4,2 valovuoden päässä. Tämä tarkoittaa, että Proxima Centaurin valon matka maahan kestää 4,2 vuotta.
Parsekit:
monet tähtitieteilijät käyttävät parsekeja (lyhennetty pc) tähtien etäisyyden mittaamiseen. Tämä johtuu siitä, että sen määritelmä liittyy läheisesti menetelmään, jolla mitataan tähtien välisiä etäisyyksiä. Parsekki on etäisyys, jolla 1 AU: n väli on 1 kaaresekin kulma.
1 kpl = 3, 09 x 1013 km = 3, 26 ly
vieläkin suuremmilla etäisyyksillä tähtitieteilijät käyttävät kiloparsekeja ja megaparsekeja (lyhennettynä kpc ja Mpc).
1 kiloparsek = 1 kpc = 1000 pc = 103 pc
1 megaparsek = 1 Mpc = 1 000 000 pc = 106 pc
kymmenen potenssit:
kohteiden etäisyydet ja koot vaihtelevat tähtitieteilijöiden tutkimuksen mukaan hyvin pienistä atomeista ja atomiytimistä hyvin suuriin galakseihin, galaksijoukkoihin ja maailmankaikkeuden kokoon. Kuvatakseen näin valtavaa aluetta tähtitieteilijät tarvitsevat keinon välttää sekoittamasta termejä kuten ”miljardi biljoonaa”ja ” miljoonasosa”. Tähtitieteilijät käyttävät järjestelmää nimeltä powers-of-ten notaatio, joka yhdistää kaikki nollat, jotka normaalisti löydät kiinni hyvin suuria tai pieniä lukuja, kuten 1.000.000.000.000 tai 0.000000001. Kaikki nollat laitetaan eksponenttiin, joka kirjoitetaan yläindeksinä, ja se ilmaisee, kuinka monta nollaa tarvitaan luvun pitkän muodon kirjoittamiseen. Joten esimerkiksi:
100 = 1
101 = 10
102 = 100
103 = 1000
104 = 10,000
ja niin edelleen.
powers-of-ten-notaatiossa numerot kirjoitetaan lukuna yhden ja kymmenen välillä kerrottuna potenssilla kymmenen. Niinpä esimerkiksi 384 000 kilometrin matka Kuuhun voidaan kirjoittaa uudelleen muotoon 3,84 x 105 km. Huomaa, että 3,84 on yhden ja kymmenen välillä. Sama luku voitaisiin kirjoittaa tarkasti uudelleen 38,4 x 104 tai 0,384 x 106, mutta ensisijainen muoto on, että ensimmäinen numero on yhden ja kymmenen välillä.
hyvin pieniä lukuja voidaan kirjoittaa myös käyttämällä potenssien-of-kymmenen merkintää. Eksponentti on negatiivinen yhtä pienemmille luvuille ja ilmaisee jakamisen kyseisellä kymmenlukumäärällä. Joten esimerkiksi:
100 = 1
10-1 = 1/10 = 0.1
10-2 = 1/10 × 1/10 = 0.01
10-3 = 1/10 × 1/10 × 1/10 = 0.001
10-4 = 1/10 × 1/10 × 1/10 × 1/10 = 0.0001
ja niin edelleen.
jälleen kerran numerot kirjoitetaan lukuna yhden ja kymmenen välillä kerrottuna potenssilla kymmenen. Niinpä esimerkiksi luku 0,00000375 ilmaistaisiin 3,75 x 10-6.
joitakin tuttuja numeroita kirjoitettu potenssit-of-ten: sata (100) 102 tuhat (1000) 103 miljoona (1,000,000) 106 miljardi (1,000,000,000) 109 biljoona (1,000,000,000,000) 1012 yksi sadasosa (0.01) 10-2 yksi tuhannesosa (0.001) 10-3 yksi miljoonasosa (0.000001) 10-6 yksi miljardisosa (0.000000001) 10-9 yksi biljoonasosa (0.000000000001) 10-12
muutama sivusto tarjoaa demonstraatioita Power-of-kymmenen ja mittakaava maailmankaikkeuden.
joitakin esimerkkejä kokeilla
1. Jupiter on noin 5,2 AU: n päässä Auringosta. Kuinka kaukana se on km: ssä?
2. Tähti on 4,94 x 1013 kilometrin päässä Maasta. Kauanko kestää, että tästä tähdestä tuleva valo saavuttaa maan?
3. Toinen tähti on 3.5 km päässä meistä. Kuinka kaukana se on kilometreinä ja ly: nä?
4. Tähti A on 33 pc: n päässä ja tähti B 109 pc: n päässä. Mikä on ly: n kahden tähden välinen etäisyys?