Astronomik birimi
Astronomik birim (AU veya au) arasındaki ortalama veya ortalama mesafeye fiilen eşit bir uzunluk birimidir. Dünya ve Güneş , 149.597.870.7 km (92.955.807.3 mil) olarak tanımlanmıştır. Alternatif olarak, Dünya'nın Güneş çevresindeki eliptik yörüngesinin yarı ana ekseninin uzunluğu - yani maksimum çapın yarısının uzunluğu - düşünülebilir. Astronomik birim, güneş sistemindeki nesnelerin uzaklıklarını ifade etmek ve ilişkilendirmek ve çeşitli astronomik hesaplamalar yapmak için uygun bir yol sağlar. Örneğin, Jüpiter gezegeninin Güneş'ten 5,2 AB (5,2 Dünya uzaklığı) ve Plüton'un yaklaşık 40 AB uzaklığı olduğunu belirtmek, her üç cismin de uzaklıklarının hazır karşılaştırmalarını verir.
Prensip olarak, astronomik birimin değerini belirlemenin en kolay yolu, Dünya-Güneş mesafesini doğrudan paralaks yöntemiyle ölçmek olurdu. Bu yaklaşımda, uzun ve kesin olarak bilinen bir temelin (ideal olarak, Dünya'nın çapı kadar uzun bir temel çizginin) uçlarına yerleştirilmiş iki gözlemci, Güneş'in uzak yıldızların esasen hareketsiz arka planına karşı konumunu eşzamanlı olarak kaydederdi. Gözlemlerin karşılaştırılması, Güneş'in uzak yıldızlara göre belirgin bir kaymasını veya açısal (paralaks) yer değiştirmesini ortaya çıkaracaktır. Bu açısal değeri ve taban çizgisi uzunluğunu birleştiren basit bir trigonometrik ilişki daha sonra Dünya-Güneş mesafesini bulmak için kullanılabilir. Ancak pratikte bu yöntem uygulanamaz, çünkü Güneş'in yoğun parıltısı paralaks ölçümü için gereken arka plan yıldızlarını engeller.
17. yüzyıla gelindiğinde gökbilimciler, güneş sisteminin geometrisini ve gezegenlerin hareketini, belirli bir ölçekten bağımsız bir model olan Güneş'in yörüngesindeki nesnelerin orantılı bir modelini geliştirmek için yeterince iyi anladılar. Tüm yörüngelerin ölçeğini oluşturmak ve astronomik birimi belirlemek için gereken tek şey, belirli bir anda herhangi iki nesne arasındaki mesafenin doğru bir ölçümüydü. 1672'de İtalyan doğumlu Fransız astronom Gian Domenico Cassini, gezegenin paralaks yer değiştirmesinin belirlenmesine dayanarak astronomik birimin oldukça yakın bir tahminini yaptı. Mart -ve dolayısıyla Dünya'ya olan uzaklığı. Daha sonraki çabalar, geniş ölçüde ayrılmış gözlemlerden yararlandı. Venüs'ün geçişi Venüs ile Dünya arasındaki mesafeyi ölçmek için Güneş diski boyunca.
1932'de paralaks yer değiştirmesinin belirlenmesi asteroit Eros, Dünya'ya yaklaştıkça, o zamanlar astronomik birim için çok kesin bir değer olan şeyi verdi. Gökbilimciler daha sonra güneş sisteminin boyutları ve astronomik birimin değeri hakkındaki bilgilerini bir dizi radar kombinasyonuyla daha da geliştirdiler. Merkür , Venüs ve Mars; lazer Ay'ın menzili (Apollo astronotları tarafından ay yüzeyine bırakılan ışık reflektörlerinden yararlanılarak); ve güneş sistemindeki nesnelerin yörüngesinde veya yakınından geçerken uzay aracından döndürülen sinyallerin zamanlaması.
1976'da Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), astronomik birimi, dairesel yörüngedeki kütlesiz bir parçacığın bir yıllık periyoduna sahip olacağı Güneş'e olan uzaklık olarak tanımladı. Bu tanım, yalnızca Newtonian güneş sistemi modeli. Ancak, böyle bir tanımın yapılmasının zor olduğu ortaya çıktı. uygulamak içinde Genel görelilik , bir gözlemcinin referans çerçevesine bağlı olarak astronomik birimin farklı değerlerinin elde edildiği . Kepler'in üçüncü gezegensel hareket yasası aracılığıyla, 1976 tanımı aynı zamanda Güneş'in kütlesine de bağlıydı; bu, Güneş kütleyi enerjiye dönüştürerek parladığı için her zaman azalan. Güneş'in kütlesinin ölçümlerinde artan hassasiyet, astronomik birimin zamanla değişen bir birime dönüşeceği anlamına geliyordu. Bu problemler ve güneş sistemindeki mesafeler o kadar doğru bilindiği için astronomik birimin artık göreceli bir ölçek sağlamasına gerek kalmadığı için, 2012 yılında IAU astronomik birimi 149.597.870.7 km olarak sabitledi.