Привычные нам единицы измерения длины для измерения космических расстояний не годятся. К примеру только до ближайшей звезды — Проксимы Центавра расстояние составляет сорок триллионов (единица и двенадцать нулей) километров, а до более дальних звёзд — еще больше. Пользоваться такими цифрами крайне неудобно и выходов из этой ситуации два:
- продолжать пользоваться километрами, но записывать большие числа в экспоненциальной форме, например сорок триллионов километров превратятся в 4.01 ⋅10¹³ км;
- разработать внесистемные единицы специально для измерения расстояний в космосе.
Исторически так сложилось, что астрономия пошла по второму пути. Появились единицы измерения: световой год, астрономическая единица и парсек. Со световым годом и астрономической единицей все более менее понятно: расстояние, которое свет проходит за один год и расстояние от Земли до Солнца. А вот парсек выглядит как-то странно.
Один парсек равен:
- 3.2612 световых лет
- 206 264.8 астрономических единиц
- 3.07⋅10¹³ километров
Как ни крути он не округляется и не кратен никаким другим единицам.
Откуда взялся парсек?
Единица измерения «парсек» тесно связанна с основным методом определения расстояния до звёзд, а именно методом годичных звёздных параллаксов.
Параллакс — это изменение видимого положения чего-либо на фоне удалённого фона вызванное движением наблюдателя. К примеру когда мы едем в поезде мимо леса, находящегося, скажем в 100 метрах от железнодорожной колеи, то видимая скорость проносящихся мимо железнодорожных столбов будет гораздо больше, чем леса, находящегося на фоне, хотя разумеется и относительно столбов, и относительно леса скорость поезда одинакова. Вот это смещение находящихся ближе столбов на фоне находящегося дальше леса и называется параллаксом.
Земля вращается вокруг Солнца. Следовательно положение звёзд на небе должно немного смещаться когда Земля находится в противоположных точках своей орбиты. Измерив параллакс звезды довольно просто с помощью теоремы Пифагора вычислить расстояние до неё: мы знаем угол и один из катетов прямоугольного треугольника. Вычислить остальные стороны не составляет труда.
Впрочем долгое время измерить параллаксы звёзд не получалось. Расстояния до звёзд огромны и в распоряжении астрономов просто не было необходимого оборудования, чтобы определить столь малые параллаксы. Первым в конце 18-го века успешно измерил параллакс звёзд русский астроном Василий Яковлевич Струве. Измерение параллаксов звёзд стало экспериментальным подтверждением гелиоцентрической системы мира. Впрочем к тому времени в ней и так уже мало кто сомневался.
После этого метод параллаксов стали активно применять для определения расстояния до звёзд и используют его до сих пор, только с более точными средствами наблюдений. Оказалось, что для практических вычислений очень удобно ввести единицу измерения расстояния равную расстоянию, с которой расстояние от Земли до Солнца видно под углом в одну угловую секунду.
Эту единицу измерения назвали парсек (параллакс-секунда). Получить расстояние до звезды в парсеках очень удобно: достаточно просто разделить единицу на полученный параллакс. Это гораздо проще и удобнее, чем вычислять котангенс угла, особенно когда у нас нет под рукой калькулятора или компьютера (а у астрономов 18-19-го веков их не было).