Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Đơn vị thiên văn”

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Duyệt lịch sử tương tác
← Thay đổi trướcThay đổi sau →
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Trực quanMã wiki
Không có tóm lược sửa đổi
Không có tóm lược sửa đổi
Dòng 33: Dòng 33:


Năm 1976, để thiết lập một phép đo chính xác hơn cho đơn vị thiên văn, tổ chức IAU đã chính thức chấp nhận một định nghĩa mới của đơn vị thiên văn. Mặc dù dựa trực tiếp trên những đo lường quan sát chính xác nhất cho đến thời điểm đó, định nghĩa này được viết lại theo các số hạng toán học phù hợp nhất rút ra từ cơ học thiên thể và các dữ liệu hành tinh. Phát biểu của định nghĩa "đơn vị thiên văn là độ dài (''A'') mà [[hằng số hấp dẫn Gauss]] (''k'') có giá trị {{val|0.01720209895}} khi các đơn vị đo lường là đơn vị thiên văn của độ dài, khối lượng và thời gian".<ref name="IAU76">Resolution No. 10 of the [http://www.iau.org/static/resolutions/IAU1976_French.pdf XVIth General Assembly of the International Astronomical Union], Grenoble, 1976</ref><ref name="Trümper">{{Citation |title=Astronomy, astrophysics, and cosmology — Volume VI/4B ''Solar System'' |url=https://books.google.com/?id=wgydrPWl6XkC&pg=RA1-PA4 |page=4 |date=2009 |author1=H. Hussmann |author2=F. Sohl |author3=J. Oberst |chapter=§4.2.2.1.3: Astronomical units |editor=Joachim E Trümper |isbn=3-540-88054-2 |publisher=Springer}}</ref><ref name= Fairbridge>{{Citation |title=Encyclopedia of planetary sciences |author=Gareth V Williams |editor1=James H. Shirley |editor2=Rhodes Whitmore Fairbridge |chapter=Astronomical unit |url=https://books.google.com/books?id=dw2GadaPkYcC&pg=PA48 |page=48 |isbn=0-412-06951-2 |date=1997 |publisher=Springer}}</ref> Một cách tương đương, theo định nghĩa này, 1 AU là bán kính của quỹ đạo tròn Newton không bị nhiễu loạn của một hạt có khối lượng vô cùng nhỏ với tâm là Mặt Trời, chuyển động với [[tần số góc]] bằng {{val|0.01720209895|u=}} radian trên một ngày;<ref name=SIbrochure>{{SIbrochure8th|page=126}}</ref> hoặc một cách khác nó là độ dài mà hằng số hấp dẫn nhật tâm (heliocentric gravitational constant) (tích của ''GM<sub>[[Tập tin:Sun symbol.svg|14px]]</sub>'') bằng ({{val|0.01720209895}})<sup>2</sup>&nbsp;AU<sup>3</sup>/d<sup>2</sup>, khi độ dài được sử dụng để miêu tả vị trí của vật thể trong hệ Mặt Trời.
Năm 1976, để thiết lập một phép đo chính xác hơn cho đơn vị thiên văn, tổ chức IAU đã chính thức chấp nhận một định nghĩa mới của đơn vị thiên văn. Mặc dù dựa trực tiếp trên những đo lường quan sát chính xác nhất cho đến thời điểm đó, định nghĩa này được viết lại theo các số hạng toán học phù hợp nhất rút ra từ cơ học thiên thể và các dữ liệu hành tinh. Phát biểu của định nghĩa "đơn vị thiên văn là độ dài (''A'') mà [[hằng số hấp dẫn Gauss]] (''k'') có giá trị {{val|0.01720209895}} khi các đơn vị đo lường là đơn vị thiên văn của độ dài, khối lượng và thời gian".<ref name="IAU76">Resolution No. 10 of the [http://www.iau.org/static/resolutions/IAU1976_French.pdf XVIth General Assembly of the International Astronomical Union], Grenoble, 1976</ref><ref name="Trümper">{{Citation |title=Astronomy, astrophysics, and cosmology — Volume VI/4B ''Solar System'' |url=https://books.google.com/?id=wgydrPWl6XkC&pg=RA1-PA4 |page=4 |date=2009 |author1=H. Hussmann |author2=F. Sohl |author3=J. Oberst |chapter=§4.2.2.1.3: Astronomical units |editor=Joachim E Trümper |isbn=3-540-88054-2 |publisher=Springer}}</ref><ref name= Fairbridge>{{Citation |title=Encyclopedia of planetary sciences |author=Gareth V Williams |editor1=James H. Shirley |editor2=Rhodes Whitmore Fairbridge |chapter=Astronomical unit |url=https://books.google.com/books?id=dw2GadaPkYcC&pg=PA48 |page=48 |isbn=0-412-06951-2 |date=1997 |publisher=Springer}}</ref> Một cách tương đương, theo định nghĩa này, 1 AU là bán kính của quỹ đạo tròn Newton không bị nhiễu loạn của một hạt có khối lượng vô cùng nhỏ với tâm là Mặt Trời, chuyển động với [[tần số góc]] bằng {{val|0.01720209895|u=}} radian trên một ngày;<ref name=SIbrochure>{{SIbrochure8th|page=126}}</ref> hoặc một cách khác nó là độ dài mà hằng số hấp dẫn nhật tâm (heliocentric gravitational constant) (tích của ''GM<sub>[[Tập tin:Sun symbol.svg|14px]]</sub>'') bằng ({{val|0.01720209895}})<sup>2</sup>&nbsp;AU<sup>3</sup>/d<sup>2</sup>, khi độ dài được sử dụng để miêu tả vị trí của vật thể trong hệ Mặt Trời.

Những cuộc thám hiểm hệ Mặt Trời về sau bằng các [[thăm dò không gian|tàu thăm dò không gian]] cho phép thực hiện các phép đo chính xác hơn về vị trí tương đối của các hành tinh bên trong hệ Mặt Trời và những vật thể khác bằng cách sử dụng [[ra đa]] và [[đo lường từ xa]] (telemetry). Như đối với mọi phép đo bằng ra đa, các phương pháp này dựa trên kết quả đo thời gian mà các [[photon]] được phản xạ từ vật thể. Bởi vì mọi photon chuyển động bằng [[tốc độ ánh sáng]] trong chân không, một hằng số cơ bản trong vũ trụ, khoảng cách của một vật thể đến tàu không gian sẽ bằng tích của tốc độ ánh sáng và thời gian đo được. Tuy nhiên, để tính toán chính xác cần phải kể tới một số ảnh hưởng như chuyển động của tàu thăm dò và của vật thể trong thời gian các photon truyền đi. Thêm vào, phép đo thời gian cũng phải được quy về một hệ quy chiếu tiêu chuẩn khi tính tới ảnh hưởng của hiệu ứng giãn thời gian tương đối tính (relativistic time dilation). So sánh các vị trí trong lịch thiên văn với kết quả đo thời gian trong hệ thời gian phối hợp động lực khối tâm (Barycentric Dynamical Time, TDB) cho giá trị của tốc độ ánh sáng theo đơn vị thiên văn trên một ngày (của {{val|86400|u=s}}). Năm 2009, tổ chức IAU đã cập nhật các phép đo tiêu chuẩn để phản ánh những cải tiến, và tính toán tốc độ ánh sáng bằng {{val|173.1446326847|(69)|u=}} AU/ngày (TDB).<ref>{{cite book |chapterurl=http://asa.usno.navy.mil/static/files/2009/Astronomical_Constants_2009.pdf |chapter=Selected Astronomical Constants |title=The Astronomical Almanac Online |publisher=USNO–UKHO |page=K6 |date=2009 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20140726132053/http://asa.usno.navy.mil/static/files/2009/Astronomical_Constants_2009.pdf |archivedate=26 July 2014 }}</ref>


== Xem thêm ==
== Xem thêm ==

Phiên bản lúc 04:52, ngày 20 tháng 8 năm 2017

Đơn vị thiên văn
Đường đỏ thể hiện khoảng cách Trái Đất–Mặt Trời, mà trung bình bằng khoảng 1 đơn vị thiên văn.
Thông tin đơn vị đo
Hệ đơn vịđo trong thiên văn
Đơn vị đođộ dài
Ký hiệuau hoặc AU
Đổi đơn vị
1 AU trong ...bằng...
hệ mét (SI)149 597 870 700 m (chính xác)
hệ thống đơn vị thiên văn4,8481 x 10-6 pc
1,5813 x 10-5ly

Đơn vị thiên văn (ký hiệu: au[1][2][3] hoặc ua[4]) là một đơn vị đo chiều dài, xấp xỉ bằng khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời. Tuy nhiên, bởi vì khoảng cách này thay đổi khi Trái Đất quay quanh Mặt Trời, từ khoảng cách lớn nhất (điểm viễn nhật) đến khoảng cách nhỏ nhất (điểm cận nhật) và quay trở lại trong chu kỳ một năm. Ban đầu đơn vị thiên văn được xác định bằng trung bình giữa khoảng cách theo vị trí cận nhật và viễn nhật của Trái Đất, cho tới nay nó được định nghĩa chính xác bằng 149597870700 mét (khoảng 150 triệu kilômét, hay 93 triệu dặm).[5] Đon vị thiên văn được sử dụng do nó là đơn vị đo thuận tiện sử dụng chủ yếu trong phạm vi hệ Mặt Trời hoặc xung quanh các ngôi sao khác. Tuy thế, nó cũng là một thành phần cơ bản trong định nghĩa của đơn vị độ dài thiên văn khác, đơn vị parsec.

Sử dụng ký hiệu

Đơn vị thiên văn đã từng có nhiều ký hiệu và cách viết tắt được sử dụng. Trong quyết định năm 1976, hiệp hội Thiên văn học quốc tế (IAU) đã sử dụng ký hiệu A cho đơn vị thiên văn.[6] Trong các xuất bản phẩm về thiên văn học, ký hiệu AU đã từng và vẫn còn được sử dụng phổ biến. Năm 2006, tổ chức Cân đo quốc tế (BIPM) đề nghị sử dụng ua cho đơn vị thiên văn.[7] Trong phụ lục C (mang tính chất cung cấp thông tin) của ISO 80000-3 (2006), hiệu đơn vị thiên văn là "ua". Năm 2012, tổ chức IAU, chú ý tới "nhiều ký hiệu hiện nay đang được sử dụng cho đơn vị thiên văn", khuyến nghị sử dụng chung một ký hiệu là "au".[1] Trong bản sửa đổi năm 2014 của hệ SI, tổ chức BIPM sử dụng ký hiệu "au".[3][8]

Quá trình phát triển đơn vị

Xem thêm: Chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời

Quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời là một hình elíp. Bán trục lớn của quỹ đạo elip được xác định bằng một nửa đoạn thẳng trục lớn nối hai điểm cận nhật và viễn nhật. Mặt Trời nằm trên đoạn thẳng này, nhưng không nằm ở trung điểm của nó. Bởi vì elip là một hình xác định một cách tường minh, việc biết được các điểm nằm trên nó cho phép xác định chính xác hình dạng toán học của quỹ đạo elip, từ đó có thể tính toán ra quỹ đạo cũng như dự đoán cho các quan sát trong tương lai. Thêm vào đó, khoảng cách lớn nhất trong một năm Trái Đất quay quanh Mặt Trời (điểm viễn nhật) sẽ biết được, cho phép xác định được thời điểm và vị trí để quan sát thị sai (sự dịch chuyển vị trí biểu kiến của vật thể trên bầu trời) cực đại đối với các ngôi sao ở gần. Biết được chuyển động của Trái Đất và thị sai của một ngôi sao cho phép ước lượng khoảng cách đến ngôi sao đó. Nhưng mọi phép đo đều có sai số và độ bất định, và các độ bất định trong độ dài đơn vị thiên văn chỉ làm tăng độ bất định của khoảng cách đến ngôi sao. Việc nâng cao độ chính xác luôn là một điều quan trọng nhằm nâng cao hiểu biết thiên văn đối với các nhà khoa học. Trong thế kỷ 20, các lần đo đã ngày càng chính xác và phức tạp hơn, và sự phụ thuộc vào độ chính xác trong quan sát thiên văn đối với các hiệu ứng miêu tả bởi thuyết tương đối của Einstein cũng như vào công cụ toán học mà nó sử dụng.

Nâng dần độ chính xác trong đo lường liên tục được kiểm tra và kiểm tra chéo bởi kiến thức của các nhà thiên văn về các định luật của cơ học thiên thể mà chi phối chuyển động của các vật thể trong không gian. Vị trí và khoảng cách dự đoán của vật thể ở một thời điểm nhất định được tính toán (theo AU) từ các định luật này, và được ghi lại thành một tập hợp dữ liệu gọi là lịch thiên văn (ephemeris). Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA cung cấp một số dịch vụ tính toán lịch thiên văn.[9]

Năm 1976, để thiết lập một phép đo chính xác hơn cho đơn vị thiên văn, tổ chức IAU đã chính thức chấp nhận một định nghĩa mới của đơn vị thiên văn. Mặc dù dựa trực tiếp trên những đo lường quan sát chính xác nhất cho đến thời điểm đó, định nghĩa này được viết lại theo các số hạng toán học phù hợp nhất rút ra từ cơ học thiên thể và các dữ liệu hành tinh. Phát biểu của định nghĩa "đơn vị thiên văn là độ dài (A) mà hằng số hấp dẫn Gauss (k) có giá trị 001720209895 khi các đơn vị đo lường là đơn vị thiên văn của độ dài, khối lượng và thời gian".[6][10][11] Một cách tương đương, theo định nghĩa này, 1 AU là bán kính của quỹ đạo tròn Newton không bị nhiễu loạn của một hạt có khối lượng vô cùng nhỏ với tâm là Mặt Trời, chuyển động với tần số góc bằng 001720209895 radian trên một ngày;[12] hoặc một cách khác nó là độ dài mà hằng số hấp dẫn nhật tâm (heliocentric gravitational constant) (tích của GM) bằng (001720209895)2 AU3/d2, khi độ dài được sử dụng để miêu tả vị trí của vật thể trong hệ Mặt Trời.

Những cuộc thám hiểm hệ Mặt Trời về sau bằng các tàu thăm dò không gian cho phép thực hiện các phép đo chính xác hơn về vị trí tương đối của các hành tinh bên trong hệ Mặt Trời và những vật thể khác bằng cách sử dụng ra đa và đo lường từ xa (telemetry). Như đối với mọi phép đo bằng ra đa, các phương pháp này dựa trên kết quả đo thời gian mà các photon được phản xạ từ vật thể. Bởi vì mọi photon chuyển động bằng tốc độ ánh sáng trong chân không, một hằng số cơ bản trong vũ trụ, khoảng cách của một vật thể đến tàu không gian sẽ bằng tích của tốc độ ánh sáng và thời gian đo được. Tuy nhiên, để tính toán chính xác cần phải kể tới một số ảnh hưởng như chuyển động của tàu thăm dò và của vật thể trong thời gian các photon truyền đi. Thêm vào, phép đo thời gian cũng phải được quy về một hệ quy chiếu tiêu chuẩn khi tính tới ảnh hưởng của hiệu ứng giãn thời gian tương đối tính (relativistic time dilation). So sánh các vị trí trong lịch thiên văn với kết quả đo thời gian trong hệ thời gian phối hợp động lực khối tâm (Barycentric Dynamical Time, TDB) cho giá trị của tốc độ ánh sáng theo đơn vị thiên văn trên một ngày (của 86400 s). Năm 2009, tổ chức IAU đã cập nhật các phép đo tiêu chuẩn để phản ánh những cải tiến, và tính toán tốc độ ánh sáng bằng 1731446326847(69) AU/ngày (TDB).[13]

Xem thêm

Tham khảo

  1. ^ a b International Astronomical Union biên tập (31 tháng 8 năm 2012), “RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length” (PDF), RESOLUTION B2, Beijing, China: International Astronomical Union, The XXVIII General Assembly of International Astronomical Union … recommends … 5. that the unique symbol "au" be used for the astronomical unit.
  2. ^ “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Instructions for Authors”. Oxford Journals. Truy cập ngày 20 tháng 3 năm 2015. "The units of length/distance are Å, nm, µm, mm, cm, m, km, au, light-year, pc.
  3. ^ a b “Manuscript Preparation: AJ & ApJ Author Instructions”. American Astronomical Society. Truy cập ngày 29 tháng 10 năm 2016. Use standard abbreviations for SI... and natural units (e.g., au, pc, cm).
  4. ^ ISO 80000-3, Quantities and units - Space and time
  5. ^ International Astronomical Union biên tập (31 tháng 8 năm 2012), “RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length” (PDF), RESOLUTION B2, Beijing, Kina: International Astronomical Union, The XXVIII General Assembly of International Astronomical Union recommends [adopted] that the astronomical unit be re-defined to be a conventional unit of length equal to exactly 149597870700 metres, in agreement with the value adopted in IAU 2009 Resolution B2
  6. ^ a b Resolution No. 10 of the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Grenoble, 1976
  7. ^ Bureau International des Poids et Mesures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (ấn bản 8), Organisation Intergouvernementale de la Convention du Mètre, tr. 126
  8. ^ “SI Brochure: The International System of Units (SI) [8th edition, 2006; updated in 2014]”. BIPM. 2014. Truy cập ngày 3 tháng 1 năm 2015.
  9. ^ “HORIZONS System”, Solar system dynamics, NASA: Jet Propulsion Laboratory, 4 tháng 1 năm 2005, truy cập ngày 16 tháng 1 năm 2012
  10. ^ H. Hussmann; F. Sohl; J. Oberst (2009), “§4.2.2.1.3: Astronomical units”, trong Joachim E Trümper (biên tập), Astronomy, astrophysics, and cosmology — Volume VI/4B Solar System, Springer, tr. 4, ISBN 3-540-88054-2
  11. ^ Gareth V Williams (1997), “Astronomical unit”, trong James H. Shirley; Rhodes Whitmore Fairbridge (biên tập), Encyclopedia of planetary sciences, Springer, tr. 48, ISBN 0-412-06951-2
  12. ^ Văn phòng Cân đo Quốc tế (International Bureau of Weights and Measures) (2006). The International System of Units (SI) (PDF) (ấn bản 8). tr. 126. ISBN 92-822-2213-6.
  13. ^ “Selected Astronomical Constants”. The Astronomical Almanac Online. USNO–UKHO. 2009. tr. K6. Bản gốc|url lưu trữ= cần |url= (trợ giúp) lưu trữ ngày 26 tháng 7 năm 2014. Đã bỏ qua tham số không rõ |chapterurl= (trợ giúp)

Đọc thêm

Liên kết ngoài

Lấy từ “https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Đơn_vị_thiên_văn&oldid=29067507”