Astronomi birimi
Sistem dışı birim, kullanıma kabul edilmiş · büyüklük: uzunluk
İki bin yıl boyunca gökbilimciler Güneş sisteminin biçimini bildiler, büyüklüğünü bilmediler. Kepler 1619'da üçüncü yasayı çıkardı: dolanım sürelerinin kareleri, büyük yarı eksenlerin küpleri gibidir. Gözlemlerden hemen çıkıyordu ki Jüpiter Güneş'ten Yer'e göre 5,2 kat uzaktır. Kaç kat olduğu biliniyordu. Bunun fersahla ne ettiği bilinmiyordu. Harita ölçek çizgisi olmadan çizilmişti.
Ölçek çizgisi Yer'in Güneş'e uzaklığı oldu. Doğrudan ölçmek olanaksız: Güneş'e yaklaşılmaz, iki kenarı arasındaki açı da yetmez. Bu yüzden üç yüzyıl boyunca Güneş değil komşular ölçüldü: Mars, sonra Venüs, sonra bir radyo darbesinin yankısı. Her seferinde aynı büyüklük çıktı, bir basamak daha duyarlı.
2012'de ölçümler sona erdi. Uluslararası Astronomi Birliği astronomi birimini tam bir metre sayısı ilan etti ve konuyu kapattı: 149 597 870 700, belirsizlik olmaksızın. Neden duyarlıkta değildi; eski tanımın kendiliğinden kaymaya başlamasındaydı.
01 · Tanım
Astronomi birimi tam 149 597 870 700 metredir. Bu, Yer'in Güneş'e ortalama uzaklığına yakındır, ama tanım artık ne Yer'e ne de Güneş'e gönderme yapar. Birim artık yalnızca bir sayıdır.
2012'den önce tanım başkaydı ve çok daha kurnazdı. Astronomi birimi Gauss'un çekim değişmeziyle konuyordu: bu, önemsiz kütleli bir deneme cisminin Güneş'i 365,2568983 günde dolandığı uzaklıktır. Büyüklük cetvelle ölçülmüyor, gezegenlerin deviniminden çıkarılıyordu.
O tanımın iki kusuru vardı. Birincisi: Güneş'in kütlesine bağlıdır, Güneş ise kütle yitirir — yılda yaklaşık 10¹⁷ kilogram ışınım ve güneş rüzgârı olarak gider. Astronomi birimi bu yüzden yavaşça büyüyordu, yüzyılda birkaç santimetre. İkincisi: Newton'a dayanan bir tanımdır ve görelilik açısından ele alındığında birim değişik dayanak dizgelerinde değişik çıkıyordu.
B2 kararı iki derdi tek hamlede kaldırdı: bir sayı belirledi. Au artık ölçülen bir büyüklük değil, metre ile gökbilimcilere elverişli bir ölçek arasındaki çevirme çarpanıdır. Güneş'in çekim değişmezi o günden beri ayrıca yayımlanır, ölçülen bir büyüklük olarak.
Merkür'den Kuiper kuşağının kenarına dek logaritmik bir ölçek. Sürgü herhangi bir uzaklığa im koyar, künye de ışığın ne kadar sürdüğünü, oraya Güneş'ten hangi akının vardığını ve yalınkat bir gökcisminin ne sıcaklıkta olacağını hesaplar.
Yarım yılda Yer iki astronomi birimi yer değiştirir, yakın bir yıldız da uzaktakilerin önünde küçücük bir elips çizer. Yer yörüngesinin yarıçapının bir yay saniyesi altında göründüğü uzaklığa parsek dendi — bu 206 265 au'dur. En yakın yıldızda açı yalnızca 0,77 saniyedir ve hiçbir yıldızın tam bir saniyelik ıraklık açısı yoktur.
02 · Dönüşüm
Bir uzaklık girin, künye onu ölçekler arasında taşısın
Astronomi birimiyle ön ek kullanılmaz: kiloastronomi birimi diye bir şey yoktur. Güneş sisteminin içinde au ve kilometreyle sayılır, dışında parseke geçilir, gezegenler arası araçlara ise uzaklık işaretin yol saniyeleriyle bildirilir — yerdeki insanlara böylesi daha elverişlidir.
Çizelgedeki üçüncü aile işareti anlatır. Bir telsiz buyruğu araca ışıkla aynı sürede varır, yanıt ise dönmek için iki katını harcar. Kural buradan: sonda ne kadar uzaksa elle o kadar az yönetilir.
1961'de astronomi birimi ilk kez radarla ölçüldü: bir darbe Venüs'e gitti, yankı birkaç dakika sonra geldi. Uzaklık doğrudan işaretin yol süresinden çıktı, hiçbir geometri ve kütlelere dair hiçbir varsayım olmadan. Duyarlık bir anda üç basamak yükseldi, onunla birlikte sistemin bütün ölçeği de.
| Açıklama | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Büyüklük mertebeleri
Yer yarıçapından Gökada'nın ortasına04 · Ölçüm aletleri
Sistemin ölçeği neyle ölçüldü
1672'de Paris'te Cassini ile Cayenne'de Richer aynı anda Mars'ın yıldızlar önündeki yerini ölçtüler. Açıların farkı, 7000 kilometrelik bir tabanda, Güneş'e ilk dürüst uzaklığı verdi: yaklaşık 140 milyon kilometre, yalnızca %7 eksik.
Halley 1716'da hileyi buldu: Venüs Güneş'in yüzü önünden geçerken değişik enlemlerdeki gözlemciler onu değişik kirişler üzerinde görür. Geçiş süresindeki fark ıraklık açısını verir. 1761 ve 1769 geçişleri bütün dünyada onlarca sefer başlattı — Lomonosov Petersburg'dan bakıyordu ve bu arada Venüs'ün havasını fark etti.
Darbe Venüs'e gider ve beş dakikayı biraz aşkın sürede döner. Uzaklık doğrudan süreden ve ışık hızından çıkar: geometri yok, kütlelere dair varsayım yok. 1961'in ilk oturumları birimi hemen birkaç yüz kilometre duyarlıkla verdi.
Bugünkü duyarlık gezegenler arası araçlardan gelir. Yerdeki bir anten işaretin sıklığındaki kaymayı yakalar ve bundan sondanın hızını saniyede milimetrenin kesirlerine dek bilir. Binlerce böyle ölçümden gökgünlükleri kurulur, aynı kaynaktan da Güneş'in çekim değişmezi gelir.
05 · Yazım kuralları
au küçük harflerle, noktasız ve ön eksiz
2012'den beri ölçünlü gösterim noktasız, küçük harfli au'dur. Eski AU, a.u. ve ua yeni metinlerde kullanılmaz, gerçi eski yazılarda görülür. SI ön ekleri birime uygulanmaz: binlerce au'luk bir uzaklık bütün olarak yazılır.
Bir incelik daha «Güneş'e ortalama uzaklık» deyişidir. Öyle denemez: Yer yörüngesinin büyük yarı ekseni 1,00000102 au'dur ve yüz elli kilometrelik bir fark duyarlı hesaplarda ağırlık taşır. Astronomi birimi o uzaklığa yakındır, ama tanımca ona eşit değildir.
06 · Komşu birimler
Üç uzaklık birimi gökbilimde merdiven gibi durur: au Güneş sistemi için, parsek yıldızlar için, ışık yılı halka yönelik metinler için. Bilimsel yazılarda ışık yılı neredeyse yoktur — orada her yerde parsek vardır.
1,496·10¹¹ m
63 241 au
206 265 au
Parsek tam da bununla elverişlidir: uzaklık, birimin ölçülen açıya bölünmesiyle çıkar. Gökbilimci hiçbir çevirme yapmaz — gözlemin sonucunu doğrudan okur. Proxima'nın ıraklık açısı 0,7687 saniyedir, demek ki 1,301 parsek uzaktadır, yani 268 400 astronomi birimi.
07 · Tarihsel bölüm
Ölçek nasıl arandı
Aristarkhos Ay'ın tam yarısının aydınlık durduğu anı bekledi ve onunla Güneş arasındaki açıyı ölçtü. Hile doğrudur: açıdan uzaklıkların oranı çıkar. Ne var ki gerçek 89,85° yerine 87° elde etti ve Güneş Ay'dan yalnızca 19 kat uzak çıktı — olduğundan nerdeyse yirmi kat yakın.
Richer Guyana'ya gitti, Cassini Paris'te kaldı ve ikisi de Mars'ın yerini bir ve aynı gecede belirledi. Yedi bin kilometrelik taban ıraklık açısını verdi, ondan da Güneş'e 140 milyon kilometre. Sistemin büyüklüğü ilk kez birkaç yüzde duyarlıkla biliniyordu.
İki Venüs geçişi için yüzden çok sefer donatıldı: Cook Tahiti'ye yelken açtı, Le Gentil yolda on bir yıl geçirdi ve iki seferde de bulutlardan hiçbir şey göremedi. Sonuç 153 milyon kilometreye getirildi — %2 fazla.
Venüs'e yöneltilen radar duyarlık sorununu kapattı: uzaklık bundan böyle işaretin yol süresinden alındı. Yarım yüzyıl sonra artık tanımın kendisinin engel olduğu görüldü ve Uluslararası Astronomi Birliği birime tam bir metre sayısı belirledi. Ölçülecek bir şey kalmadı.
Ölçülmesi bırakılan bir birim
Üç yüz yıl boyunca astronomi birimi gökbilimin başlıca ölçülen büyüklüğüydü. Duyarlığına her şey bağlıydı: gezegenlere uzaklıklar, kütleler, yıldızların parlaklığı, Gökada'nın büyüklüğü. Her incelme başvuru kitaplarını baştan sona yeniden yazdırıyordu.
2012'de onu ölçülen büyüklüklerden çıkardılar. Neden dürüsttür: Güneş'in kütlesiyle tanımlanan bir büyüklük değişmek zorundadır, çünkü Güneş ışır ve incelir. Bir uzunluk birimi soluk almamalıdır. Bu yüzden Uluslararası Astronomi Birliği au'ya daha önce metreye yapılanı yaptı: bir sayı belirledi ve işi kapattı.
Ölçülen bölüm bununla yok olmadı, taşındı. Şimdi Güneş'in çekim değişmezi ve Yer yörüngesinin büyük yarı ekseni ölçülüyor — 1,00000102 au. Güneş'e uzaklık hâlâ her yıl inceltiliyor; yalnızca sonuç artık birimin tanımında değil, yanında yazılıyor.
Katalog · ölçü birimleri
Her büyüklük için bir künye
Yedi SI temel birimi, kendi adı olan yirmi iki türetilmiş birim ve ne bilimin ne günlük yaşamın onsuz edebildiği sistem dışı nicelikler. Her birinin kendi sayfası var: tanım, dönüşüm, aletler, yazım kuralları, tarih. 36 dilde.