வானியல் அலகு
அமைப்புக்கு வெளியிலான அலகு, பயன்பாட்டுக்கு அனுமதிக்கப்பட்டது · அளவை: நீளம்
இரண்டாயிரம் ஆண்டுகள் வானியலாளர்கள் சூரியக் குடும்பத்தின் வடிவத்தை அறிந்திருந்தார்கள், அதன் அளவை அறியவில்லை. கெப்லர் 1619 இல் மூன்றாம் விதியை வெளிக்கொணர்ந்தார்: சுற்றுக்காலங்களின் வர்க்கங்கள் பேரரை அச்சுகளின் கனங்களைப் போல் இருக்கும். அவதானிப்புகளிலிருந்து உடனே வந்தது: வியாழன் பூமியைவிட கதிரவனிலிருந்து 5.2 மடங்கு தொலைவில் இருக்கிறது. எத்தனை மடங்கு என்பது தெரிந்தது. அது காததில் எவ்வளவு என்பது தெரியவில்லை. வரைபடம் அளவுகோல் கோடு இன்றி வரையப்பட்டிருந்தது.
அந்த அளவுகோல் கோடாக அமைந்தது பூமியிலிருந்து கதிரவனுக்கான தூரம். நேரடியாக அதை அளக்க முடியாது: கதிரவனை நெருங்க முடியாது, அதன் இரு விளிம்புகளுக்கு இடையிலான கோணமும் போதாது. எனவே மூன்று நூற்றாண்டுகளாக அளக்கப்பட்டது கதிரவன் அல்ல, அண்டை கோள்கள்: செவ்வாய், பிறகு வெள்ளி, பிறகு ஒரு வானொலித் துடிப்பின் எதிரொலி. ஒவ்வொரு முறையும் அதே அளவை வந்தது, ஒரு படி நுட்பமாக.
2012 இல் அளவீடுகள் முடிவுக்கு வந்தன. பன்னாட்டு வானியல் ஒன்றியம் வானியல் அலகை மீட்டரின் சரியான எண் என அறிவித்து இந்தக் கேள்வியை மூடியது: 149 597 870 700, எந்த ஐயப்பாடும் இன்றி. காரணம் நுட்பத்தில் இல்லை, பழைய வரையறை தானாகவே நகரத் தொடங்கியதில் இருந்தது.
01 · வரையறை
வானியல் அலகு சரியாக 149 597 870 700 மீட்டர். இது பூமியிலிருந்து கதிரவனுக்கான சராசரித் தூரத்துக்கு அருகில் உள்ளது, ஆனால் வரையறை இனி பூமியையும் குறிக்கவில்லை, கதிரவனையும் குறிக்கவில்லை. இந்த அலகு இப்போது வெறும் ஓர் எண்.
2012 க்கு முன் வரையறை வேறாக இருந்தது, மிகவும் சூழ்ச்சியானது. வானியல் அலகு காஸின் ஈர்ப்பு மாறிலியால் வைக்கப்பட்டது: புறக்கணிக்கத்தக்க நிறையுள்ள ஓர் ஆய்வுப் பொருள் கதிரவனை 365.2568983 நாட்களில் சுற்றி வரும் தூரமே அது. இந்த அளவை அளவுகோலால் அளக்கப்படவில்லை, கோள்களின் இயக்கத்திலிருந்து பெறப்பட்டது.
அந்த வரையறையில் இரு குறைகள் இருந்தன. முதலாவது: அது கதிரவனின் நிறையில் தொங்குகிறது, கதிரவனோ நிறையை இழக்கிறது — ஆண்டுக்கு ஏறத்தாழ 10¹⁷ கிலோ கதிர்வீச்சாகவும் சூரியக் காற்றாகவும் சென்றுவிடுகிறது. வானியல் அலகு அதனால் மெல்ல வளர்ந்தது, நூற்றாண்டுக்கு சில சென்டிமீட்டர். இரண்டாவது: இது நியூட்டனிய வரையறை, சார்பியல் முறையில் கையாளும்போது அலகு வெவ்வேறு சட்டகங்களில் வெவ்வேறாக வந்தது.
தீர்மானம் B2 இரு தொல்லைகளையும் ஒரே நகர்வில் அகற்றியது: ஓர் எண்ணை நிலைநாட்டியது. au இனி அளக்கப்படும் அளவை அல்ல, மீட்டருக்கும் வானியலாளர்களுக்கு வசதியான அளவுகோலுக்கும் இடையிலான மாற்றுக் காரணி. கதிரவனின் ஈர்ப்பு மாறிலி அதன்பின் தனியாக, அளக்கப்படும் அளவையாக வெளியிடப்படுகிறது.
புதனிலிருந்து கைப்பர் வளையத்தின் விளிம்பு வரை ஒரு மடக்கை அளவுகோல். நகர்த்தி எந்தத் தூரத்திலும் ஒரு குறியை வைக்கும், அட்டை ஒளி எவ்வளவு நேரம் எடுக்கும், கதிரவனிலிருந்து எந்தப் பாய்வு அங்கே வந்து சேரும், வளிமண்டலம் இல்லாத பொருளின் வெப்பநிலை என்னவாக இருக்கும் என்பதைக் கணக்கிடும்.
அரை ஆண்டில் பூமி இரு வானியல் அலகுகள் நகர்கிறது, அருகிலுள்ள ஒரு விண்மீன் தொலைவிலுள்ளவற்றின் பின்னணியில் மிகச் சிறிய நீள்வட்டத்தை வரைகிறது. பூமியின் சுற்றுப்பாதையின் ஆரம் ஒரு வில் வினாடி அளவில் தெரியும் அந்தத் தூரமே பார்செக் எனப் பெயர் பெற்றது — அது 206 265 au. மிக அருகிலுள்ள விண்மீனிலும் கோணம் 0.77 வினாடிதான், முழு ஒரு வினாடி இடமாறுதோற்றம் கொண்ட விண்மீன் ஒன்றும் இல்லை.
02 · மாற்றம்
ஒரு தூரத்தை இடுங்கள், அட்டை அதை அளவுகோல்களுக்கு இடையே கொண்டு செல்லும்
வானியல் அலகுடன் முன்னொட்டுகள் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை: கிலோவானியல் அலகு என்பதே இல்லை. சூரியக் குடும்பத்துக்குள் au இலும் கிலோமீட்டரிலும் எண்ணப்படுகிறது, அதற்கு வெளியே பார்செக்குக்கு மாறுகிறார்கள், கோள்களுக்கு இடையிலான கலன்களுக்கோ தூரம் சமிக்ஞை செல்லும் வினாடிகளில் சொல்லப்படுகிறது — தரையில் இருப்பவர்களுக்கு அதுவே வசதி.
அட்டவணையின் மூன்றாம் குடும்பம் சமிக்ஞை பற்றியது. வானொலி ஆணை ஒளி எடுக்கும் அதே நேரத்தில் கலனை அடைகிறது, பதிலோ திரும்ப இரு மடங்கு எடுக்கிறது. இதிலிருந்தே விதி: ஆய்வுக் கலன் எவ்வளவு தொலைவோ, அவ்வளவு குறைவாகவே கையால் இயக்கப்படுகிறது.
1961 இல் வானியல் அலகு முதல்முறையாக ரேடாரால் அளக்கப்பட்டது: ஒரு துடிப்பு வெள்ளியை நோக்கிச் சென்றது, எதிரொலி சில நிமிடங்களில் வந்தது. தூரம் சமிக்ஞை சென்ற நேரத்திலிருந்து நேரடியாக வந்தது, எந்த வடிவியலும் இன்றி, நிறை பற்றிய எந்த ஊகமும் இன்றி. நுட்பம் ஒரே அடியில் மூன்று படி உயர்ந்தது, அதனுடன் குடும்பத்தின் முழு அளவுகோலும்.
| குறிப்பு | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · அளவின் படிநிலைகள்
பூமியின் ஆரத்திலிருந்து பால்வழியின் மையம் வரை04 · அளவைக் கருவிகள்
குடும்பத்தின் அளவுகோல் எதனால் அளக்கப்பட்டது
1672 இல் பாரிசில் காசினியும் கயேனில் ரிஷேயும் ஒரே நேரத்தில் விண்மீன்களின் பின்னணியில் செவ்வாயின் இடத்தை அளந்தனர். 7000 கிலோமீட்டர் அடித்தளத்தில் கோணங்களின் வேறுபாடு கதிரவனுக்கான முதல் நேர்மையான தூரத்தைத் தந்தது: ஏறத்தாழ 140 மில்லியன் கிலோமீட்டர், 7 % மட்டுமே குறைவு.
ஹாலிக்கு இந்தத் தந்திரம் 1716 இல் தோன்றியது: வெள்ளி கதிரவனின் வட்டுக்கு முன்னால் கடக்கும்போது, வெவ்வேறு அட்சரேகைகளில் உள்ள அவதானிகள் அது வெவ்வேறு நாண்களில் செல்வதைக் காண்கிறார்கள். கடப்பின் கால அளவு வேறுபாடு இடமாறுதோற்றத்தைத் தருகிறது. 1761 மற்றும் 1769 இன் கடப்புகள் உலகம் முழுவதும் பல பத்து பயணக் குழுக்களைக் கிளப்பிவிட்டன — லொமொனசொவ் பீட்டர்ஸ்பர்கிலிருந்து பார்த்தார், அப்போதே வெள்ளியின் வளிமண்டலத்தையும் கவனித்தார்.
துடிப்பு வெள்ளியை நோக்கிச் சென்று ஐந்து நிமிடங்களுக்கு மேல் சிறிது கழித்துத் திரும்புகிறது. தூரம் நேரத்திலிருந்தும் ஒளியின் வேகத்திலிருந்தும் நேரடியாக வருகிறது: வடிவியல் இல்லை, நிறை பற்றிய ஊகமும் இல்லை. 1961 இன் முதல் அமர்வுகளே இந்த அலகை சில நூறு கிலோமீட்டர் நுட்பத்துடன் தந்தன.
இன்றைய நுட்பம் கோள்களுக்கு இடையிலான கலன்களிலிருந்து வருகிறது. தரையில் உள்ள அலைவாங்கி சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் நகர்வைப் பிடிக்கிறது, அதிலிருந்து கலனின் வேகத்தை வினாடிக்கு மில்லிமீட்டரின் பின்னங்கள் வரை அறிகிறது. இப்படிப்பட்ட ஆயிரக்கணக்கான அளவீடுகளிலிருந்து பஞ்சாங்கங்கள் கட்டப்படுகின்றன, அதே ஊற்றிலிருந்தே கதிரவனின் ஈர்ப்பு மாறிலியும் வருகிறது.
05 · எழுத்து விதிகள்
au சிறிய எழுத்தில், புள்ளிகளும் முன்னொட்டுகளும் இன்றி
2012 முதல் தரநிலைக் குறியீடு புள்ளிகள் இல்லாத, சிறிய எழுத்தில் au. பழைய AU, a.u., ua புதிய எழுத்துகளில் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை, பழைய கட்டுரைகளில் காணப்படுகின்றன. SI இன் முன்னொட்டுகள் இந்த அலகுக்குப் பொருந்தாது: ஆயிரக்கணக்கான au தூரம் முழுமையாக எழுதப்படுகிறது.
இன்னொரு நுட்பம் «கதிரவனுக்கான சராசரித் தூரம்» என்ற சொல்லாட்சி. அப்படிச் சொல்லக் கூடாது: பூமியின் சுற்றுப்பாதையின் பேரரை அச்சு 1.00000102 au, நூற்று ஐம்பது கிலோமீட்டர் வேறுபாடு நுட்பமான கணக்குகளில் எடையுள்ளது. வானியல் அலகு அந்தத் தூரத்துக்கு அருகில் உள்ளது, ஆனால் வரையறைப்படி அதற்குச் சமம் அல்ல.
06 · அண்டை அலகுகள்
தூரத்தின் மூன்று அலகுகள் வானியலில் படிக்கட்டு போல் நிற்கின்றன: au சூரியக் குடும்பத்துக்கு, பார்செக் விண்மீன்களுக்கு, ஒளியாண்டு பொதுமக்கள் நூல்களுக்கு. அறிவியல் கட்டுரைகளில் ஒளியாண்டு கிட்டத்தட்ட இல்லை — அங்கே எங்கும் பார்செக்தான்.
1.496·10¹¹ m
63 241 au
206 265 au
பார்செக் வசதியானது இதனாலேயே: அலகை அளந்த கோணத்தால் வகுத்தால் தூரம் வந்துவிடும். வானியலாளர் எதையும் மாற்றுவதில்லை — அவதானிப்பின் விளைவை நேரடியாகப் படிக்கிறார். பிராக்சிமாவின் இடமாறுதோற்றம் 0.7687 வினாடி, எனவே அது 1.301 பார்செக் தொலைவில், அதாவது 268 400 வானியல் அலகுகள்.
07 · வரலாற்றுப் பகுதி
அளவுகோல் எப்படித் தேடப்பட்டது
அரிஸ்டார்க்கஸ் நிலவு சரியாகப் பாதி ஒளிர்ந்திருக்கும் தருணத்துக்குக் காத்திருந்து, அதற்கும் கதிரவனுக்கும் இடையிலான கோணத்தை அளந்தார். தந்திரம் சரியானது: கோணத்திலிருந்து தூரங்களின் விகிதம் வருகிறது. ஆனால் உண்மையான 89.85° க்குப் பதிலாக அவருக்கு 87° கிடைத்தது, கதிரவன் நிலவைவிட 19 மடங்கு மட்டுமே தொலைவில் வந்தது — இருப்பதைவிட ஏறத்தாழ இருபது மடங்கு அருகில்.
ரிஷே கயானாவுக்குச் சென்றார், காசினி பாரிசில் தங்கினார், இருவரும் ஒரே இரவில் செவ்வாயின் இடத்தை நிர்ணயித்தனர். ஏழாயிரம் கிலோமீட்டர் அடித்தளம் இடமாறுதோற்றத்தைத் தந்தது, அதிலிருந்து கதிரவனுக்கு 140 மில்லியன் கிலோமீட்டர். முதல்முறையாக குடும்பத்தின் அளவு சில சதவீதப் பிழையுடன் தெரிந்தது.
வெள்ளியின் இரு கடப்புகளுக்காக நூற்றுக்கு மேற்பட்ட பயணக் குழுக்கள் தயாராயின: குக் தாஹிட்டிக்குப் பாய்மரம் விரித்தார், லெ ஷான்டில் பதினொரு ஆண்டுகளை வழியில் கழித்தும் இரு முறையும் மேகங்களால் எதுவும் காணவில்லை. விளைவு 153 மில்லியன் கிலோமீட்டராகத் திரட்டப்பட்டது — 2 % அதிகம்.
வெள்ளியை நோக்கிய ரேடார் நுட்பம் பற்றிய கேள்வியை மூடியது: தூரம் அதன்பின் சமிக்ஞை சென்ற நேரத்திலிருந்து எடுக்கப்பட்டது. அரை நூற்றாண்டுக்குப் பின் தெரிந்தது என்னவென்றால், இப்போது வரையறையே தடையாக இருக்கிறது என்பதுதான்; ஒன்றியம் இந்த அலகுக்கு மீட்டரின் சரியான எண்ணை நிலைநாட்டியது. அளப்பதற்கு எதுவும் மிஞ்சவில்லை.
அளப்பதை நிறுத்திய ஓர் அலகு
முந்நூறு ஆண்டுகள் வானியல் அலகு வானியலின் முதன்மையான அளக்கப்படும் அளவையாக இருந்தது. அதன் நுட்பத்திலேயே அனைத்தும் தொங்கியது: கோள்களுக்கான தூரங்கள், நிறைகள், விண்மீன்களின் ஒளிர்வு, பால்வழியின் அளவு. ஒவ்வொரு செம்மையாக்கமும் கையேடுகளை முழுமையாக மீண்டும் எழுதச் செய்தது.
2012 இல் அது அளக்கப்படும் அளவைகளிலிருந்து நீக்கப்பட்டது. காரணம் நேர்மையானது: கதிரவனின் நிறையால் வரையறுக்கப்பட்ட அளவை மாறியே ஆக வேண்டும், ஏனெனில் கதிரவன் ஒளிர்கிறது, மெலிகிறது. நீளத்தின் அலகு மூச்சு விடக் கூடாது. எனவே ஒன்றியம் au விடம் முன்பு மீட்டரிடம் செய்ததையே செய்தது: ஓர் எண்ணை நிலைநாட்டி விவகாரத்தை மூடியது.
அளக்கப்படும் பகுதி அதனால் மறையவில்லை, இடம் மாறியது. இப்போது அளக்கப்படுவது கதிரவனின் ஈர்ப்பு மாறிலியும் பூமியின் சுற்றுப்பாதையின் பேரரை அச்சும் — 1.00000102 au. கதிரவனுக்கான தூரம் இன்னும் ஆண்டுதோறும் செம்மைப்படுத்தப்படுகிறது; விளைவு அலகின் வரையறையில் அல்ல, அதன் அருகில் எழுதப்படுகிறது என்பதுதான் வேறுபாடு.
பட்டியல் · அளவை அலகுகள்
ஒவ்வோர் அளவைக்கும் ஓர் ஏடு
SI-இன் ஏழு அடிப்படை அலகுகள், சொந்தப் பெயருள்ள இருபத்திரண்டு வழி அலகுகள், மற்றும் அறிவியலுக்கும் அன்றாட வாழ்வுக்கும் இன்றியமையாத முறைக்கு வெளியேயான அளவைகள். ஒவ்வொன்றுக்கும் தனித் தாள்: வரையறை, மாற்றம், கருவிகள், எழுதும் விதிகள், வரலாறு. 36 மொழிகளில்.