Hvad er afvigelsen af lys?

I astronomi er afvigelsen af lys et skift i den tilsyneladende placering af et objekt forårsaget af den relative bevægelse af objektet og observatøren.Aberration af lys er kun betydelig i meget store skalaer og påvirker de opfattede positioner for stjerner og planeter for observatører på jorden.Den tilsyneladende forskydning af stjerner er resultatet af jordens bevægelse omkring solen og fra dens rotation.

Aberration af lys blev opdaget i det 17. århundrede, da der blev gjort forsøg på at måle afstandene fra jorden til forskellige stjerner ved hjælp af Parallax Mdash;Et koncept, der beskriver, hvordan en objekterposition ser ud til at skifte, når de observeres fra forskellige steder.Ideen var, at den tilsyneladende position af en stjerne skulle ændre sig hele året, når jorden kredser om solen.Hvis stjernens nøjagtige position på himlen blev kontrolleret på en given dato, kontrollerede det igen seks måneder senere, da jorden var overfor sin position fra, da den første måling blev foretaget, gav dette to målinger adskilt med diameteren af jordens bane mdash;en afstand på cirka 186.000.000 miles (300.000.000 km).Dette blev antaget tilstrækkeligt til at opnå en parallaxværdi og dermed beregne stjernens afstand ved hjælp af trigonometri.

Der blev foretaget en række målinger, men resultaterne var forundrede.Den største tilsyneladende forskydning af stjernen, der observeres, burde have fundet mellem observationer seks måneders mellemrum, når placeringerne af observationer var længst fra hinanden.De faktiske forskydninger fulgte imidlertid et helt andet mønster og skyldtes tydeligvis ikke parallax.Polestjernen, Polaris, for eksempel, viste sig at følge en omtrent cirkulær sti med en diameter på ca. 40 bue sekunder (40 ”), hvor en bue sekund var 1/3.600 af en grad.Parallaxfortrængning forekommer, men den er meget lille, selv for de nærmeste stjerner, og ville ikke have været målbar ved hjælp af de tilgængelige instrumenter på det tidspunkt.

Mysteriet blev løst af James Bradley, den britiske astronom Royal, i 1729. Hanopdagede, at de observerede forskydninger i en stjerne position skyldtes jordens hastighed og ikke til dens position i forhold til stjernen.Lyset fra stjernen tager tid at nå jorden, og fordi jorden bevæger sig, ser Starlight ud til at komme fra et punkt, der er forskudt lidt fra stjernens sande position i retning af bevægelsesretning.De største forskydninger observeres, når jordens bevægelse er vinkelret på stjernelysets retning.Det samme fænomen kan ses med regn, der falder lodret;til en bevægende observatør mdash;For eksempel i et tog eller en bus mdash;Regnen ser ud til at falde diagonalt fra et oprindelsespunkt foran observatøren i retning af bevægelsesretning.

Bradleys beregning ved hjælp af lysets hastighed og hastigheden på jordens bevægelse omkring solen, indikerede en maksimal forskydning på ca. 20 ”til hver side af den sande position for Polaris.Dette gav en samlet variation på omkring 40 ”i løbet af året i overensstemmelse med observationer.Ved beregning af lysafbrydelsen er moderne astronomer nødt til at tage hensyn til virkningerne af relativitet, men i de fleste tilfælde er den klassiske beregning tilstrækkelig.

De sæsonbestemte skift i stjernespositioner er kendt som årlig afvigelse eller stellar afvigelse, og stjernenÆgte position kaldes dens geometriske position.Mindre forskydninger er resultatet af jordens rotation;Dette er kendt som daglig afvigelse.Sekulær afvigelse er det udtryk, der bruges til at beskrive den astronomiske afvigelse forårsaget af solsystemets bevægelse inden for galaksen;Selvom det har en indflydelse på de tilsyneladende positioner af meget fjerne stjerner og andre galakser, er den meget lille og tages normalt ikke i betragtning.Ved beregning af stjernernes afvigelse er det kun jordens bevægelse, der skal overvejes;Planetarisk afvigelse mdash;som påvirker planetens tilsyneladende positioner MDaske;Resultater fra bevægelsen af både jorden og planeterne, så begge skal inkluderes for at beregne den korrekte værdi.