astronomen gebruiken veel van dezelfde meeteenheden als andere wetenschappers. Ze gebruiken vaak meters voor lengte, kilogram voor massa en seconden voor tijd. Echter, de afstanden en afmetingen in het heelal kunnen zo groot zijn, dat astronomen meer eenheden hebben uitgevonden om afstand te beschrijven.
astronomische eenheden:
afstanden in het zonnestelsel worden vaak gemeten in astronomische eenheden (afgekort ae). Een astronomische eenheid is de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon:
1 ae = 1.496 x 108 km = 93 miljoen mijl
Jupiter is ongeveer 5,2 AE van de zon en Pluto is ongeveer 39,5 AE van de zon. De afstand van de zon tot het centrum van de Melkweg is ongeveer 1,7 x 109 ae.
lichtjaren:
om de afstanden tussen sterren te meten, gebruiken astronomen vaak lichtjaren (afgekort ly). Een lichtjaar is de afstand die licht in een vacuüm in één jaar aflegt:
1 ly = 9,5 x 1012 km = 63.240 ae
Proxima Centauri is de ster die het dichtst bij de Aarde staat (anders dan de zon) en is 4,2 lichtjaar verwijderd. Dit betekent dat het licht van Proxima Centauri 4,2 jaar duurt om naar de aarde te reizen.
Parsecs:
veel astronomen geven de voorkeur aan parsecs (afgekort pc) om de afstand tot sterren te meten. De definitie ervan hangt namelijk nauw samen met een methode om de afstanden tussen sterren te meten. Een parsec is de afstand waarop 1 ae een hoek van 1 boogsec onderstelt.
1 pc = 3,09 x 1013 km = 3,26 ly
voor nog grotere afstanden gebruiken astronomen kiloparsecs en megaparsecs (afgekort kpc en Mpc).
1 kiloparsec = 1 kpc = 1000 pc = 103 pc
1 megaparsec = 1 Mpc = 1.000.000 pc = 106 pc
machten van tien:
de afstanden en afmetingen van de objecten die astronomen bestuderen variëren van zeer klein, inclusief atomen en atoomkernen, tot zeer groot inclusief sterrenstelsels, clusters van sterrenstelsels en de grootte van het heelal. Om zo ‘ n groot bereik te beschrijven, hebben astronomen een manier nodig om verwarrende termen als “een miljard biljoen” en “een miljoenste”te vermijden. Astronomen gebruiken een systeem genaamd powers-of-ten notatie, dat alle nullen consolideert die je normaal zou aantreffen bij zeer grote of kleine getallen zoals 1,000,000,000,000 of 0,0000000001. Alle nullen worden in een exponent gezet, die wordt geschreven als een superscript, en geeft aan hoeveel nullen je nodig hebt om de lange vorm van het getal uit te schrijven. Dus bijvoorbeeld:
100 = 1
101 = 10
102 = 100
103 = 1000
104 = 10,000
en zo verder.
in de notatie machten van tien worden getallen geschreven als een getal tussen één en tien vermenigvuldigd met een macht van tien. Dus bijvoorbeeld, de afstand tot de maan van 384.000 km kan worden herschreven als 3,84 x 105 km. Merk op dat 3,84 tussen één en tien is. Hetzelfde nummer kan nauwkeurig worden herschreven als 38,4 x 104 of 0,384 x 106, maar de voorkeursvorm is om het eerste nummer tussen een en tien.
zeer kleine getallen kunnen ook worden geschreven met een notatie van tien. De exponent is negatief voor getallen kleiner dan één en geeft het delen door dat aantal Tienen aan. Dus bijvoorbeeld:
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
en zo verder.
opnieuw worden getallen geschreven als een getal tussen één en tien vermenigvuldigd met een macht van tien. Dus bijvoorbeeld, een getal als 0,00000375 zou worden uitgedrukt als 3,75 x 10-6.
sommige bekende nummers geschreven als bevoegdheden-van-tien: honderd (100) 102 duizend (1000) 103 Een miljoen (1,000,000) 106 Een miljard (1,000,000,000) 109 Een biljoen (1,000,000,000,000) 1012 Een één-honderdste (0.01) 10-2 Een één-duizendste (0.001) 10-3 Een miljoenste (0.000001) 10-6 Eén één miljardste (0.000000001) 10-9 Eén biljoenste (0.000000000001) 10-12
een paar websites bieden demonstraties van krachten-van-tien en de schaal van het universum.
enkele voorbeelden om te proberen
1. Jupiter is ongeveer 5,2 ae verwijderd van de zon. Hoe ver is dit in km?
2. Een ster ligt op 4,94 x 1013 km afstand van de aarde. Hoe lang duurt het licht van deze ster om de aarde te bereiken?
3. Een andere ster is 3.5 kpc weg van ons. Hoe ver is het in km en in ly?
4. Star A is 33 pc weg, en Star B is 109 pc weg. Wat is het verschil in afstand tussen de twee sterren in ly?