Auf den ersten Blick könnte man denken, dass ein Lichtjahr ein Maß für die Zeit ist, weil es das Wort Jahr enthält. Ein Lichtjahr ist eigentlich ein Maß für die Entfernung, das Licht als Referenz verwendet. Wenn Sie jemals einem Freund sagen, dass Ihre Entfernung fünf Minuten beträgt, verwenden Sie auch die Zeit als Maß für die Entfernung. Die Entfernung zwischen den Sternen in diesem Universum ist sehr groß. Daher verwenden Astronomen Lichtjahre als größere Einheit als Meilen und Kilometer. Um die tatsächliche Entfernung eines Lichtjahres zu berechnen, müssen Sie nur die Lichtgeschwindigkeit mit der Anzahl der Sekunden in einem Jahr multiplizieren.
Schritt
Methode 1 von 2: Berechnung eines Lichtjahres
Schritt 1. Bestimmen Sie das Lichtjahr
Ein Lichtjahr ist ein Maß für die Entfernung, die der Entfernung des Lichts in einem Erdenjahr entspricht. Da das gesamte Universum so weit auseinander liegt, verwenden Astronomen Lichtjahre. Ohne Lichtjahre würde die Diskussion der Entfernung zwischen zwei Sternen die Verwendung langer und unregelmäßiger Zahlen erfordern.
Ein weiteres Maß für die Entfernung, auf das Sie beim Studium der Astronomie stoßen können, ist das Parsec. Diese Größe entspricht 3,26 Lichtjahren. Parsec ist eine weitere Möglichkeit, die Zahlen zur Berechnung und Diskussion astronomischer Entfernungen zu vereinfachen
Schritt 2. Schreiben Sie eine Formel für die Entfernung
Mit der allgemeinen Formel der Physik, Entfernung gleich Geschwindigkeit mal Zeit oder d = r x t, kannst du berechnen, wie weit ein Lichtjahr entfernt ist: Lichtjahr = (Lichtgeschwindigkeit) x (ein Jahr). Da die Lichtgeschwindigkeit durch die Variable „c“bezeichnet wird, können Sie die Gleichung umschreiben als d = c x t, wobei d die Entfernung von einem Lichtjahr, c die Lichtgeschwindigkeit und t die Zeit ist.
- Wenn Sie die Entfernung eines Lichtjahres in Kilometern wissen möchten, müssen Sie die Lichtgeschwindigkeit in Kilometern pro Sekunde ermitteln. Wenn Sie Meilen wollen, müssen Sie die Lichtgeschwindigkeit in Meilen pro Sekunde ermitteln.
- Für diese Berechnung müssen Sie die Anzahl der Sekunden in einem Erdenjahr kennen.
Schritt 3. Bestimmen Sie die Lichtgeschwindigkeit
Licht im Vakuum bewegt sich mit 186.000 Meilen pro Sekunde. Diese Zahl entspricht 299.792 Kilometern pro Sekunde oder 670.616.629 Meilen pro Stunde. Hier verwenden wir Geschwindigkeit in Meilen pro Sekunde.
Für diese Berechnung verwenden wir die Lichtgeschwindigkeit c von 186.000 Meilen pro Sekunde. Diese Zahl kann in wissenschaftlicher Schreibweise in 1,86 x 10. umgeschrieben werden5 Meilen pro Sekunde.
Schritt 4. Zählen Sie die Anzahl der Sekunden in einem Jahr
Um die Anzahl der Sekunden in einem Jahr zu ermitteln, führen Sie eine Reihe von Umrechnungen von Multiplikationseinheiten durch. Um Jahre in Sekunden umzurechnen, multiplizieren Sie die Anzahl der Tage in einem Jahr mit der Anzahl der Stunden eines Tages, mit der Anzahl der Minuten in einer Stunde, mit der Anzahl der Sekunden in einer Minute.
- 1 Jahr x 365 Tage/Jahr x 24 Stunden/Tag x 60 Minuten/Stunde x 60 Sekunden/Minute = 31.536.000 Sekunden.
- Auch hier können wir diese Zahl mit der wissenschaftlichen Notation als 3, 154 x 10. umschreiben7.
Schritt 5. Setzen Sie die Variablen in die Formel ein und lösen Sie
Nachdem Sie nun die Variablen für Lichtgeschwindigkeit und Zeit bestimmt haben, können Sie sie in die Formel d = c x t einsetzen und die Entfernung von einem Lichtjahr ermitteln. c durch 1,86 x 10. ersetzen5 Meilen pro Sekunde und Zeit mit 3,154 x 107 Sekunde.
- d = c x t
- d = (1,86 x 105) x (3, 154 x 107 Sekunde)
- d = 5, 8 x 1012 oder 5,8 Billionen Meilen.
Schritt 6. Berechnen Sie die Entfernung in Kilometern
Wenn Sie in Kilometern rechnen möchten, ersetzen Sie einfach die Lichtgeschwindigkeit durch die Geschwindigkeit in Kilometern pro Sekunde: 3,00 x 105. Die Zeit in Sekunden bleibt gleich, da keine Umrechnung erforderlich ist.
- d = c x t
- d = (3,00 x 105) x (3, 154 x 107 Sekunde)
- d = 9, 46 x 1012 oder 9,5 Billionen Kilometer.
Methode 2 von 2: Entfernungen in Lichtjahre umrechnen
Schritt 1. Bestimmen Sie die Entfernung, die Sie ändern möchten
Stellen Sie vor dem Start sicher, dass die Entfernung, an der Sie arbeiten, in Meilen (bei Verwendung von britischen Einheiten) oder in Kilometern bei Verwendung üblicher Maßeinheiten angegeben ist. Es macht keinen Sinn, kurze Entfernungen in Lichtjahre umzuwandeln, aber es ist in Ordnung, wenn Sie neugierig sind.
- Um Fuß in Meilen umzurechnen, denken Sie daran, dass eine Meile 5.280 Fuß entspricht: x Fuß (1 Meile/5.280 Fuß) = Meilen.
- Um Meter in Kilometer umzurechnen, dividiere einfach durch 1000: x m (1 km/1000 m) = km.
Schritt 2. Bestimmen Sie den richtigen Umrechnungsfaktor
Sie müssen die Entfernungseinheit angeben, die Sie in Lichtjahre umrechnen möchten. Wenn Sie Kilometer in Lichtjahre umrechnen, verwenden Sie einen anderen Umrechnungsfaktor als bei der Umrechnung von Meilen.
- Um von Kilometern in Lichtjahre umzurechnen, verwenden Sie: 1 Lichtjahr /(9, 46 x 1012 km).
- Um Meilen in Lichtjahre umzurechnen, verwenden Sie: 1 Lichtjahr/(5,88 x 1012 Meilen).
Schritt 3. Multiplizieren Sie den Anfangsabstand mit dem Umrechnungsfaktor
Wenn Sie den richtigen Umrechnungsfaktor bestimmt haben, multiplizieren Sie die anfängliche Entfernung, um die Entfernung in Lichtjahren zu erhalten. Wenn die Zahl groß ist, empfehlen wir die Verwendung der wissenschaftlichen Notation.
- Beispiel: Wenn bekannt ist, dass ein Objekt ungefähr 14,2 x 10. groß ist14 Meilen von der Erde entfernt, wie weit ist es in Lichtjahren?
- Verwenden Sie den Umrechnungsfaktor für Meilen: 1/(5,88 x 10.)12)
- Multiplizieren: (14, 2 x 1014) x (1/(5, 88 x 1012)) = 2, 41 x 102 = 241 Lichtjahre.
- Das Objekt ist 241 Lichtjahre entfernt.
Schritt 4. Bitten Sie um Hilfe
Sie können jederzeit um Hilfe von Lehrern und Kommilitonen bitten. Es gibt auch viele Ressourcen im Internet und in Lehrbüchern, die Ihnen helfen, Entfernungen in Lichtjahre umzurechnen. Zögern Sie nicht, bei Bedarf um zusätzliche Hilfe zu bitten.
