1. Hoe ver is die ruimte en die ruimteliggame van ons af?

Die ruimte is baie naby. As jy met jou motor teen 120 km per uur ry, is die ruimte net twee uur se ry ver. Die voorwaarde is natuurlik dat jy regop na bo, vanaf die Aarde moet ry! Na twee uur sal jy ongeveer 240 km bokant die Aarde wees. Die eerste bemande ruimtetuie is tot op ‘n hoogte van 150 km bo die aarde geskiet terwyl die Amerikaanse Ruimte Pendeltuig so 250 km bo die Aarde beweeg. In die ruimte is geen lug of enige atmosfeer meer teenwoordig nie. Tot 99% van die Aarde se atmosfeer kry jy onder 160 km.

Die naaste ruimteliggaam aan die Aarde sal die Maan wees. Die Maan is ongeveer 380 000 km vanaf die Aarde. Die planete se afstande vanaf die Aarde wissel omdat hulle voortdurend beweeg. Die Son is ongeveer 150 miljoen kilometer (150 000 000 km) vanaf die Aarde. Dit is 400 keer verder as wat die Maan is.

Ons naaste buurster is Proxima Centauri. Proxima is ongeveer 260 000 keer verder as wat die Son vanaf die Aarde is. Proxima is 39 732 000 000 000 km ver. Dit is 39 biljoen kilometer. Die afstand in kilometer na ons naaste buurman is so groot dat dit duidelik is dat ‘n ander afstandsmaat as kilometer vir sulke lang afstande gevind sou moes word.

  • Wie hoor die radioprediker eerste? Die mense agter in die saal of die mense in Australië?

As ‘n prediker in Suid-Afrika in ‘n groot saal preek en sy preek word terselfdertyd oor die radio uitgesaai, is die vraag: wie hoor hom eerste? Hoor die mense wat voor die radio in Australië sit hom eerste of die mense wat agter in die saal sit? En die antwoord: Die mense in Australië, wat voor hulle radio sit en luister na die radioprediker in Suid-Afrika, hoor die prediker eerste. Hoe is dit moontlik? Dit gaan hier oor die spoed van lig teenoor die spoed van klank.

Klank trek teen ongeveer 1200 km per uur. Dit is baie stadiger as die spoed van lig. As die skoot klap by die 200 m wegspring in atletiek sien die tydhouers eers die pistool se rokie en hoor dan daarna die klank. Dieselfde geld vir die weerligstraal wat jy sien slaan. Daarna moet jy etlike sekondes wag voordat jy die gerammel van die naderende weer hoor.

As jy in die aand ‘n flitslig se ligkol teen die muur oorkant die straat gooi, hoe lank neem dit vir die lig om van die flits af tot teen die muur te trek? Hoewel dit onmiddellik lyk, kan die spoed waarteen die lig vanaf die flits na die muur beweeg het, bepaal word.

Lig beweeg baie vinnig. Die snelheid van lig is ongeveer 1 080 000 000 km per uur. Dit is meer as ‘n duisend miljoen kilometer per uur. Vergelyk dit met die snelheid van klank wat maar ongeveer 1 200 km per uur is. Anders uitgedruk word gesê dat lig 300 000 km in een sekonde aflê.  Dit is sewe maal rondom die aarde in een sekonde!

Elektrisiteit en radiogolwe beweeg teen dieselfde spoed as lig. Soos die prediker in die radio mikrofoon praat, word sy stem teen die snelheid van lig, met radiogolwe, na Australië geneem. Die man wat agter in die saal sit, hoor die prediker se stem teen die snelheid van klank na hom aankom. Omdat dit soveel stadiger as lig is, sal die mense in Australië wat voor die radio sit, die boodskap ‘n gedeelte van ‘n sekonde voor die mense agter in die saal hoor. 

Text Box: SPOED VAN LIG EN KLANK 1. In ‘n vakuum is die presiese spoed van lig 299 792,458 km per sekonde. Daarom word gerieflikheidshalwe van 300 000 km per sekonde gepraat. Dit is die maksimum spoed waarteen lig beweeg. As lig deur enige medium beweeg, het dit ‘n invloed op die spoed waarteen dit beweeg. So verminder die spoed van lig met ongeveer 90 km per sek. as dit deur lug beweeg. Sodra die lig egter deur die lug is en weer in ‘n vakuum is, versnel dit weer tot die maksimum spoed. Lig is ‘n elektro magnetiese verskynsel wat deur ‘n vakuum soos die ruimte kan beweeg. 2. Klank is ‘n druk versteuring van atome. Daarom kan dit nie deur ‘n vakuum beweeg nie. Klank se spoed word deur verskeie faktore soos onder andere temperatuur, die vogtigheid van die lug en die lugdruk beïnvloed. In droë koel lug op seevlak is klank se spoed 1 190 km per uur.
  • Wat is ‘n ligjaar?

‘n Ligjaar is die afstand wat lig in een jaar trek. ‘n Ligjaar en ‘n gewone jaar is ewe lank. ‘n Ligjaar meet nie tyd nie, maar afstand. Omdat lig se spoed konstant is, kan dit gebruik word om afstand aan te dui. Dit is dieselfde as om te sê dat Bloemfontein 2 uur se ry ver is. Dit is net waar as ek en jy dieselfde spoed sou ry.

Text Box: DIE ASTRONOMIESE EENHEID (AE) EN DIE PARSEK. Ander afstandsmate wat in die ruimte gebruik word is die Astronomiese Eenheid en die Parsek of Parallakssekonde. Een Astronomiese Eenheid (AE) is die afstand tussen die Aarde en die Son. Dit word as 149 597 870 km geneem. ‘n Parsek is 30857 miljoen miljoen km of 206 265 Astronomiese Eenhede of 3,26 ligjaar.

Lig trek 9 biljoen kilometer ( 9 460 563 614 000 km) ver in een jaar. Omdat afstande in die ruimte so ontsettend ver is, het sterrekundiges die ligjaar in plaas van gewone kilometer begin gebruik as afstandsmaat. Waar ons naaste buurster Proxima Centauri in kilometer 39 met daarna 12 syfers ver is, (39 732 000 000 000 ) kan dit nou as 4,2 ligjaar uitgedruk word. Dit is ‘n meer hanteerbare getal.

  • Kan ‘n mens in die verlede terugkyk?

Ja. As jy in die aand na die sterrehemel kyk, kyk jy in die verlede terug. As ons buurster Proxima Centauri 4,2 ligjaar van die Aarde af is, beteken dit dat die lig wat nou die Aarde tref, 4,2 jaar terug by Proxima weg is. Die bekende drie konings sterre, of Orion se gordel, is ongeveer 1 500 ligjaar vanaf die Aarde. Dit beteken dat ons die drie konings sien soos hulle ongeveer 500 jaar na Christus gelyk het. Sou een van die drie sterre wat die konings uitmaak in die jaar 1500 ontplof het, sal ons nog ‘n duisend jaar moet wag voordat ons dit sal weet.

Lig neem ongeveer een en ‘n halwe sekonde om van die Maan tot op die Aarde te trek. Ons sien dus altyd die maan soos dit een en ‘n halwe sekonde gelede gelyk het. Omdat die Son soveel verder is neem dit ongeveer agt minute vir die Son se lig om tot by die Aarde te trek. Dit beteken dat as die Son skielik sou donker word, ons nog vir agt minute sonlig op die Aarde sal hê voor ons sal agterkom die Son is weg!

Vir kommunikasie in die ruimte het dit ook ernstige implikasies. Mars is ongeveer 13 minute ligtyd vanaf die Aarde. Omdat radio-seine teen dieselfde spoed as lig trek, beteken dit dat ‘n radioboodskap aan ‘n ruimtetuig op Mars 13 minute duur om daar te kom. As die radio-boodskap ‘n opdrag aan die ruimtekarretjie op Mars was om na links te begin ry, sal dit 13 minute neem voordat die karretjie sal begin ry op Mars. Dit sal ‘n verdere 13 minute neem voordat die wetenskaplikes op die Aarde sal kan sien dat daar ‘n klip reg voor die ruimtekarretjie is. Vandat die bevel om te begin ry op die Aarde weg is, totdat die eerste televisiebeelde vanaf die  karretjie terug op die Aarde aankom, is dus 13 plus 13 of  26 minute in totaal. Om ‘n soortgelyke boodskap na Pluto, ons verste Planeet te stuur, sal ongeveer 11 uur heen en weer neem.

TABEL: GEMIDDELDE AFSTAND VANAF DIE SON.

Planeet/Ster Kilometer van die Son Ligtyd van die Son
Merkurius 57 900 000 3,22 lig-minute
Venus 108 200 000 6,02 lig-minute
Aarde 149 600 000 8.32 lig-minute
Mars 227 900 000 12,67 lig minute
Jupiter 778 300 000 0,72 lig-ure
Saturnus 1 427 000 000 1,32 lig-ure
Uranus 2 870 000 000 2,66 lig-ure
Neptunus 4 500 000 000 4,17 lig-ure
Pluto 5 910 000 000 5,48 lig-ure
Proxima 39 732 000 000 000 4,2 ligjaar
  • Hoe word die afstand na die sterre bepaal?

Om die afstand na die sterre te bepaal, bly een van die moeilikste probleme in die sterrekunde. Sommige van die helderste ster lyk naby, maar is honderde ligjare ver. Net so is daar dowwe sterre, wat jy skaars met die blote oog kan sien, wat in die Aarde se agterplaas baie naby aan ons is. Helderheid alleen kan dus nie gebruik word om die afstand na sterre te bepaal nie.

Oor die jare is verskillende metodes ontwikkel om die afstand so akkuraat as moontlik te probeer bepaal. Hoe verder ‘n ster weg is, hoe moeiliker word dit om die presiese afstand te bepaal. Daarom verskil die afstande wat vir baie ver sterre aangedui word, dikwels in sterrekunde boeke.

Vir naby sterre word berekeninge met driehoeksmeetkunde gebruik. Die lyn tussen die Aarde se verste somer en winter draaipunte in sy baan om die Son, word as ‘n basislyn geneem waarvandaan hoeke bepaal en die afstande uitgereken word. Soos sterre egter verder weg is, word hierdie metode onbetroubaar. Die basislyn word te kort vir die lang afstande van die skuinsye van die driehoek.

Skets: Driehoek?

Baie ander tegnies ingewikkelde metodes word gebruik om sterre se afstand te bepaal. Van die bekendste is die veranderlike Kefeïed sterre se helderheid wat in afstandbepaling gebruik word asook die rooi of blou verskuiwing van sterre as gevolg van die Doppler effek.

Text Box: AFSTANDBEPALING DEUR KEFEÏED STERRE Hoe verder ‘n lig in die nag van jou af is, hoe dowwer word die lig. As jy weet hoe helder die lig hier by jou was, kan jy aan sy dofheid aflei hoe ver die lig nou van jou af is. Henrietta Leavitt, ‘n vroue sterrekundige, het in 1912 die veranderlike patrone van die Kefeïed sterre bestudeer. Sy het haar navorsing op die Magellaanse Wolke gedoen. Omdat ons die absolute helderheid van Kefeïed sterre kan bepaal, kan ons aan hulle dofheid bepaal hoe ver hulle weg is.

.

  • Wat is die vinnigste wat ‘n mens nog ooit beweeg het?

Op 26 Mei 1969 het die drie Amerikaanse ruimtevaarders, Stafford, Cernan en Young, ‘n spoed van 39 897 km per uur op pad terug van die Maan bereik. Dit was aan boord die Amerikaanse Apollo 10 ruimtetuig. Dit is die vinnigste wat enige mens nog ooit beweeg het. Dit beteken dat hulle ongeveer 11 kilometer elke sekonde afgelê het. Met ‘n motor ry ons gewoonlik meer as 14 uur aan die 1400 kilometer van Johannesburg na Kaapstad. Apollo 10 sou in 2 minute vanaf Johannesburg na Kaapstad gery het. ‘n Pistool se koeël trek teen ongeveer 1 400 kilometer per uur deur die lug. Appollo 10 het 28 keer vinniger as ‘n koeël beweeg.

Die probleem met hierdie prestasie van die mens is dat dit ons nog geensins nader bring aan enige ster nie. Hoewel die ruimte naby aan ons is, is die sterre ongelooflik ver. As Apollo 10 teen dieselfde rekordspoed op pad was na ons buurster Proxima Centauri, sou dit hulle 116 000 jaar geneem het om daar te kom! Ons weet tans maar van so 6 000 jaar se menslike geskiedenis as ons na die ou Egiptenare teruggaan.

Hoe ver is die sterre? Die sterre is so ver dat ons die afstand nie in kilometer kan uitdruk nie. Ligjare word hiervoor gebruik. Ons vinnigste ruimteskepe kan ook nie in enige redelike tyd tot by ons naaste buurster ry nie. Drome van besoeke aan mense van ander planete by veraf sterre, sal vir eers net in storieboeke en rolprente werklik word. Nuwe ontdekkings en nuwe tegnologie is nodig om hierdie drome ‘n werklikheid te maak.