astronomowie używają wielu takich samych jednostek miar jak inni naukowcy. Często używają metrów dla długości, kilogramów dla masy i sekund dla czasu. Jednak odległości i rozmiary we wszechświecie mogą być tak duże, że astronomowie wynaleźli więcej jednostek do opisu odległości.
jednostki Astronomiczne:
odległości w Układzie Słonecznym są często mierzone w jednostkach astronomicznych (w skrócie AU). Jednostką astronomiczną jest średnia odległość Ziemi od Słońca:
1 AU = 1.496 x 108 km = 93 miliony mil
Jowisz znajduje się około 5,2 AU Od Słońca, a Pluton około 39,5 AU Od Słońca. Odległość od Słońca do centrum Drogi Mlecznej wynosi około 1,7 x 109 AU.
lata świetlne:
do pomiaru odległości między gwiazdami astronomowie często używają lat świetlnych (w skrócie ly). Rok świetlny to odległość, jaką światło przemieszcza się w próżni w ciągu jednego roku:
1 ly = 9,5 x 1012 km = 63,240 AU
Proxima Centauri jest najbliższą gwiazdą ziemi (inną niż Słońce) i jest odległa o 4,2 roku świetlnego. Oznacza to, że podróż światła z Proximy Centauri na Ziemię trwa 4,2 roku.
Parseki:
wielu astronomów woli używać parseków (w skrócie pc) do pomiaru odległości od gwiazd. Wynika to z faktu, że jego definicja jest ściśle związana z metodą pomiaru odległości między gwiazdami. Parsek jest odległością, w której 1 AU dzieli kąt 1 łuku.
1 szt = 3,09 x 1013 km = 3,26 ly
dla jeszcze większych odległości astronomowie używają kiloparseków i megaparseków (w skrócie kpc i Mpc).
1 kiloparsec = 1 kpc = 1000 pc = 103 pc
1 megaparsec = 1 Mpc = 1 000 000 pc = 106 pc
potęgi dziesięciu:
odległości i rozmiary obiektów badanych przez astronomów różnią się od bardzo małych, w tym atomów i jąder atomowych, do bardzo dużych, w tym galaktyk, gromad galaktyk i wielkości wszechświata. Aby opisać tak ogromny zasięg, astronomowie potrzebują sposobu na uniknięcie mylących określeń takich jak” miliard bilionów „i”milionowa”. Astronomowie używają systemu zwanego notacją potęg dziesięciu, który konsoliduje wszystkie zera, które normalnie można znaleźć dołączone do bardzo dużych lub małych liczb, takich jak 1,000,000,000,000,000 lub 0,0000000001. Wszystkie zera są umieszczane w wykładniku, który jest zapisywany jako indeks górny i wskazuje, ile zer potrzebujesz, aby zapisać długą formę liczby. Tak więc na przykład:
100 = 1
101 = 10
102 = 100
103 = 1000
104 = 10,000
i tak dalej.
w notacji potęg dziesięciu liczby są zapisywane jako liczba od jednego do dziesięciu pomnożona przez potęgę dziesięciu. Na przykład odległość do Księżyca 384 000 km może być ponownie zapisana jako 3,84 x 105 km. Zauważ, że 3.84 jest pomiędzy 1 A 10. Ta sama liczba może być dokładnie przepisana jako 38,4 x 104 lub 0,384 x 106, ale preferowaną formą jest, aby pierwsza liczba była między jedną a dziesięć.
bardzo małe liczby mogą być również zapisywane przy użyciu notacji potęg dziesięciu. Wykładnik jest ujemny dla liczb mniejszych od 1 i oznacza podzielenie przez tę liczbę dziesiątek. Tak więc na przykład:
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
i tak dalej.
po raz kolejny liczby są zapisywane jako liczba od 1 do 10 pomnożona przez potęgę 10. Na przykład, liczba taka jak 0,00000375 byłaby wyrażona jako 3,75 x 10-6.
niektóre znane liczby pisane jako potęgi dziesięciu: sto (100) 102 tysiąc (1000) 103 milion (1,000,000) 106 miliard (1,000,000,000) 109 jeden bilion (1,000,000,000,000) 1012 jedna setna (0.01) 10-2 jedna tysięczna (0.001) 10-3 jeden milionowy (0.000001) 10-6 One one-miliardth (0.000000001) 10-9 One one-trillionth (0.000000000001) 10-12
kilka stron internetowych oferuje demonstracje potęg dziesięciu i skali wszechświata.
kilka przykładów do wypróbowania
1. Jowisz znajduje się w odległości około 5,2 AU Od Słońca. Jak daleko to jest w km?
2. Gwiazda ma rozmiary 4,94 x 1013 km od Ziemi. Ile czasu zajmie światło tej gwiazdy, aby dotrzeć do ziemi?
3. Kolejna gwiazda to 3.5 kpc od nas. Jak daleko jest w km i w ly?
4. Gwiazda A jest oddalona o 33 pc, a gwiazda B o 109 pc. Jaka jest różnica w odległości między dwiema gwiazdami w ly?