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Ano luz

Durante a exploração de seu planeta, as pessoas precisavam de várias medidas para medir distâncias e segmentos. Inicialmente, as medidas de comprimento eram imprecisas, porque povos diferentes tinham suas próprias maneiras de medir. Somente em 1791, cientistas da França introduziram uma medida que ainda é usada hoje - o metro (do grego - "medida").
Mas no início do século XX, as pessoas começaram a voltar sua atenção para o estudo do espaço. E o fato do universo ter distâncias incríveis já existe sistema métrico revelou-se inadequado para medir distâncias tão grandes. É possível medir em quilômetros a distância do nosso planeta à Lua ou a Marte, mas se você medir as distâncias a outros planetas e até estrelas, haverá um número incrível de zeros na figura.
E então os cientistas decidiram introduzir o termo "anos-luz".

Quantos anos luz?

Em apenas um segundo, fótons de luz cobrem uma extensão de 300.000 km. Um ano-luz é o número de quilômetros que a luz percorre em 12 meses. Em quilômetros será - 9.460.730.472.580,8 quilômetros ≈ 9,46 1015.
Claro, usar o termo "anos-luz" é mais conveniente do que usar quilômetros enormes. Mas, claro, existem valores aproximados:
1 segundo-luz ≈ 300 mil quilômetros.
1 minuto-luz ≈ 18 milhões de quilômetros.
1 hora-luz ≈ 1.080.000.000 quilômetros.
1 dia-luz ≈ 26.000.000.000 quilômetros.
1 semana-luz ≈ 181.000.000.000 quilômetros.
1 mês-luz ≈ 790.000.000.000 quilômetros.

Quantos?

Assumimos que a espaçonave voa do terceiro velocidade do espaço(cerca de 16,8 quilômetros por segundo), então em 18 mil anos o navio voará um ano-luz. E nossa galáxia, a Via Láctea, que tem cerca de cem mil anos-luz de diâmetro, a nave voará em quase 2 bilhões de anos!
A estrela mais próxima do Sol é Proxima Centauri. Ele está localizado a uma distância de cerca de quatro anos-luz. Se convertido para quilômetros, o número é muito grande.
Mas se compararmos a distância de Proxima Centauri com a galáxia mais próxima, a Nebulosa de Andrômeda, então a estrela está muito próxima, já que Andrômeda está a dois milhões e meio de anos-luz da Via Láctea. Nave espacial pode voar para lá em 35 bilhões de anos.

Para que mais servem os anos-luz?

Usar anos-luz ajuda você a entender onde no universo você pode tentar encontrar civilizações inteligentes. Assim, os cientistas determinam onde faz sentido enviar sinais de rádio e onde não.
Como funciona: a velocidade da luz é igual à velocidade de um sinal de rádio, e acontece que enviar mensagens para onde elas chegarão em milhares, ou mesmo bilhões de anos, é completamente inútil. Faz sentido procurar "vizinhos" através do sinal enviado, que durará pelo menos uma vida humana.

De qualquer forma, em seu Vida cotidiana medimos distâncias: até o supermercado mais próximo, até a casa de parentes em outra cidade, até e assim por diante. No entanto, quando se trata da vasta extensão do espaço, verifica-se que o uso de valores familiares como quilômetros é extremamente irracional. E o ponto aqui não é apenas a dificuldade de perceber os valores gigantescos resultantes, mas o número de dígitos neles. Mesmo escrever tantos zeros se tornará um problema. Por exemplo, a distância mais curta de Marte à Terra é de 55,7 milhões de quilômetros. Seis zeros! Mas o planeta vermelho é um dos nossos vizinhos mais próximos no céu. Como usar os números complicados que serão obtidos ao calcular a distância até as estrelas mais próximas? E agora precisamos de um valor como um ano-luz. Quanto ele é? Agora vamos descobrir.

O conceito de ano-luz também está intimamente relacionado à física relativista, na qual conexão próxima e a dependência mútua do espaço e do tempo foi estabelecida no início do século XX, quando os postulados da mecânica newtoniana entraram em colapso. Antes deste valor de distância, as unidades maiores no sistema

foram formados de forma bastante simples: cada subsequente era um conjunto de unidades de ordem menor (centímetros, metros, quilômetros e assim por diante). Dentro do estojo ano luz distância estava ligada ao tempo. Ciência moderna Sabemos que a velocidade da luz no vácuo é constante. Além disso, é a velocidade máxima na natureza permitida na física relativista moderna. Foram essas ideias que formaram a base do novo significado. Um ano-luz é a distância que um raio de luz percorre em uma Terra ano civil. Em quilômetros, isso é aproximadamente 9,46 * 10 15 quilômetros. Curiosamente, até a lua mais próxima, um fóton percorre a distância em 1,3 segundos. Para o Sol - cerca de oito minutos. Mas para as próximas estrelas mais próximas, Alpha, e já cerca de quatro anos-luz.

Apenas uma distância fantástica. Há uma medida ainda maior de espaço na astrofísica. Um ano-luz é cerca de um terço de um parsec, uma unidade ainda maior de distância interestelar.

A velocidade de propagação da luz em diferentes condições

A propósito, também existe esse recurso que os fótons podem se propagar em diferentes velocidades em diferentes ambientes. Já sabemos o quão rápido eles voam no vácuo. E quando dizem que um ano-luz é igual a distância, superado pela luz por ano, eles significam exatamente o espaço sideral vazio. No entanto, é interessante notar que em outras condições a velocidade da luz pode ser menor. Por exemplo, em ambiente aéreo os fótons se espalham a uma velocidade ligeiramente menor do que no vácuo. Qual deles - depende estado específico atmosfera. Assim, em um meio cheio de gás, um ano-luz seria um pouco menor. No entanto, não diferiria significativamente do aceito.

Para entender o significado do conceito de "ano-luz", primeiro você precisa se lembrar curso escolar física, especialmente a seção que trata da velocidade da luz. Então a velocidade da luz no vácuo, onde não é afetada vários fatores, como gravidade e Campos magnéticos, partículas suspensas, refração de um meio transparente, etc., é de 299.792,5 quilômetros por segundo. Deve-se entender que em este caso luz significa percebido visão humana.

Menos unidades conhecidas as medidas de distância são mês-luz, semana, dia, hora, minuto e segundo.

A luz por tempo suficiente foi considerada uma quantidade infinita, e a primeira pessoa a calcular a velocidade aproximada dos raios de luz no vácuo foi o astrônomo Olaf Roemer em meados do décimo sétimo século. Claro, seus dados eram muito aproximados, mas o próprio fato de determinar valor final Rapidez. Em 1970, a velocidade da luz foi determinada dentro de um metro por segundo. Resultados mais precisos não foram alcançados até o momento, pois houve problemas com o erro do padrão do medidor.

Ano-luz e outras distâncias

Como as distâncias são enormes, medi-las em unidades familiares seria irracional e inconveniente. Com base nessas considerações, foi introduzido um ano-luz especial, ou seja, a distância que a luz percorre na chamada ano juliano(igual a 365,25 dias). Considerando que cada dia contém 86.400 segundos, pode-se calcular que em um ano um raio de luz percorre uma distância de vários mais de 9,4 quilômetros. Esse valor parece enorme, porém, por exemplo, a distância até a estrela mais próxima da Terra, Proxima Centauri, é de 4,2 anos, e o diâmetro da Via Láctea ultrapassa 100.000 anos-luz, ou seja, aquelas observações visuais que podem ser feitas agora exibem uma imagem que existiu cerca de centenas de milhares de anos atrás.

Um feixe de luz cobre a distância da Terra à Lua em cerca de um segundo, mas luz solar atinge nosso planeta por mais de oito minutos.

Na astrofísica profissional, o conceito de ano-luz raramente é usado. Os cientistas operam principalmente com unidades como o parsec e a unidade astronômica. Um parsec é a distância a um ponto imaginário a partir do qual o raio da órbita da Terra é visto em um ângulo de um segundo de arco (1/3600 de um grau). Raio médioórbita, ou seja, a distância da Terra ao Sol, é chamada de unidade astronômica. Um parsec é igual a cerca de três anos-luz ou 30,8 trilhões de quilômetros. Uma unidade astronômica é aproximadamente igual a 149,6 milhões de quilômetros.

Como você sabe, para medir as distâncias do Sol aos planetas, bem como entre os planetas, os cientistas criaram uma unidade astronômica. O que é ano luz?

Em primeiro lugar, deve-se notar que um ano-luz também é uma unidade de medida adotada em astronomia, mas não de tempo (como pode parecer, a julgar pelo significado da palavra “ano”), mas de distância.

O que é um ano-luz

Quando os cientistas conseguiram calcular as distâncias até as estrelas mais próximas, ficou óbvio que no mundo estelar a unidade astronômica era inconveniente para uso. Digamos, para começar, que a distância do Sol à estrela mais próxima seja de cerca de 4,5 anos-luz. Isso significa que a luz do nosso Sol até a estrela mais próxima (chamada, aliás, Proxima Centauri) voa 4,5 anos! Quão grande é essa distância? Não vamos aborrecer ninguém com matemática, vamos apenas notar que em um segundo partículas de luz voam 300.000 quilômetros. Ou seja, se você enviar um sinal com uma lanterna em direção à Lua, essa luz será vista ali em menos de um segundo e meio. A luz viaja do Sol para a Terra em 8,5 minutos. E quanto então os raios de luz voam em um ano?

Vamos apenas dizer: um ano-luz é cerca de 10 trilhões de quilômetros(um trilhão é um seguido de doze zeros). Mais precisamente, 9.460.730.472.581 quilômetros. Se contado em unidades astronômicas ah, isso seria cerca de 67.000. E isso é apenas para a estrela mais próxima!

É claro que no mundo das estrelas e galáxias a unidade astronômica não é adequada para medições. É mais fácil operar em cálculos com anos-luz.

Aplicabilidade no mundo estelar

Por exemplo, a distância da Terra à estrela mais brilhante do céu, Sirius, é de 8 anos-luz. E a distância do Sol ao estrela polaré de cerca de 600 anos-luz. Ou seja, a luz de nós fica lá por 600 anos. Serão aproximadamente 40 milhões de unidades astronômicas. Para comparação, indicamos que o tamanho (diâmetro) da nossa Galáxia é via Láctea- cerca de 100.000 anos-luz. Nosso vizinho mais próximo galáxia espiral, chamada Nebulosa de Andrômeda, está a 2,52 milhões de anos-luz da Terra. É muito inconveniente afirmar isso em unidades astronômicas. Mas existem objetos no Universo que estão a 15 bilhões de anos-luz de distância de nós. Assim, o raio do universo observável é de 13,77 bilhões de anos-luz. MAS universo completo, como se sabe, se estende além da parte observada.

A propósito, o diâmetro do universo observável não é de todo 2 vezes mais raio como você pode pensar. O ponto é que o espaço se expande ao longo do tempo. Esses objetos distantes que emitiram luz há 13,77 bilhões de anos voaram ainda mais longe de nós. Hoje eles estão a mais de 46,5 bilhões de anos-luz de distância. Dobrando isso, temos 93 bilhões de anos-luz. Este é o verdadeiro diâmetro do universo observável. Assim, o tamanho da parte do espaço que está sendo observada (e que também é chamada de Metagalaxia) está aumentando o tempo todo.

Não faz sentido medir tais distâncias em quilômetros ou unidades astronômicas. Para ser honesto, anos-luz também não se encaixam aqui. Mas nada pessoas melhores ainda não descobriu. Os números são tão grandes que apenas um computador pode lidar com eles.

Definição e essência do ano-luz

Nesse caminho, um ano-luz (st. g.) é uma unidade de comprimento, não de tempo, que é a distância percorrida raio de Sol por um ano, ou seja, por 365 dias. Esta unidade de medida é muito conveniente por sua clareza. Ele permite que você responda à pergunta, após qual período de tempo você pode esperar uma resposta se enviar uma mensagem eletromagnética para uma determinada estrela. E se esse período for muito longo (por exemplo, mil anos), não há sentido em tais ações.

É esta definição que é recomendada para uso na literatura de ciência popular. Na literatura profissional, parsecs e múltiplos de unidades (quilo e megaparsecs) são geralmente usados ​​para expressar grandes distâncias em vez de um ano-luz.

Anteriormente (até 1984), um ano-luz era a distância percorrida pela luz em um ano tropical, referido à época 1900.0. A nova definição difere da antiga em cerca de 0,002%. Como essa unidade de distância não é usada para medições altamente precisas, não há diferença prática entre as definições antigas e novas.

Valores numéricos

Um ano-luz é:

• 9 460 730 472 580 800 metros (aproximadamente 9,5 petametros)

Unidades relacionadas

As seguintes unidades são usadas muito raramente, geralmente apenas em publicações populares:

• 1 segundo-luz = 299.792,458 km (exatamente)
• 1 minuto-luz ≈ 18 milhões de km
• 1 hora-luz ≈ 1079 milhões de km
• 1 dia-luz ≈ 26 bilhões de km
• 1 semana-luz ≈ 181 bilhões de km
• 1 mês-luz ≈ 790 bilhões de km

Distância em anos-luz

O ano-luz é conveniente para a representação qualitativa de escalas de distância em astronomia.

Escala	Valor (st. anos)	Descrição
Segundos	4 10 −8	A distância média até a Lua é de aproximadamente 380.000 km. Isso significa que leva cerca de 1,3 segundos para um feixe de luz emitido da superfície da Terra atingir a superfície da Lua.
minutos	1,6 10 −5	Uma unidade astronômica equivale a aproximadamente 150 milhões de quilômetros. Assim, a luz viaja do Sol para a Terra em cerca de 500 segundos (8 minutos e 20 segundos).
Ver	0,0006	A distância média do Sol a Plutão é de aproximadamente 5 horas-luz.
	0,0016	Veículos das séries Pioneer e Voyager voando além sistema solar, cerca de 30 anos após o lançamento, se deslocaram para uma distância de cerca de cem unidades astronômicas do Sol, e seu tempo de resposta às solicitações da Terra é de aproximadamente 14 horas.
Ano	1,6	A borda interna da hipotética nuvem de Oort está localizada a 50.000 UA. e. do Sol, e o externo - 100.000 a. e. Para cobrir a distância do Sol até a borda externa da nuvem, a luz levará cerca de um ano e meio.
	2,0	Raio Máximo da Área influência gravitacional Sun ("Esferas de Hill") - aproximadamente 125.000 a. e.
	4,22	A estrela mais próxima de nós (sem contar o Sol), Proxima Centauri, está localizada a uma distância de 4,22 sv. Do ano .
Milênio	26 000	O centro da nossa Galáxia está a aproximadamente 26.000 anos-luz do Sol.
	100 000	O diâmetro do disco da nossa galáxia é de 100.000 anos-luz.
Milhões de anos	2,5 10 6	A galáxia espiral mais próxima M31, a famosa galáxia de Andrômeda, está a 2,5 milhões de anos-luz de distância.
	3,14 10 6	A Galáxia do Triângulo (M33) está localizada a 3,14 milhões de anos-luz de distância e é o objeto estacionário mais distante visível a olho nu.
	5,9 10 7	O aglomerado de galáxias mais próximo, o aglomerado de Virgem, está a 59 milhões de anos-luz de distância.
	1,5 10 8 - 2,5 10 8	A anomalia gravitacional "Grande Atrator" está localizada a uma distância de 150-250 milhões de anos-luz de nós.
Bilhões de anos	1,2 10 9	A Grande Muralha de Sloan é uma das maiores formações do Universo, suas dimensões são de cerca de 350 Mpc. Para a luz superá-lo de ponta a ponta, levará cerca de um bilhão de anos.
	1,4 10 10	O tamanho de uma região causalmente conectada do universo. Calculado a partir da idade do universo e velocidade máxima transmissão de informações - a velocidade da luz.
4,57 10 10	A distância comovente da Terra até a borda do universo observável em qualquer direção; o raio comovente do Universo observável (dentro da estrutura do modelo cosmológico Lambda-CDM padrão).

Escalas de distância galáctica

• Uma unidade astronômica com boa precisão é igual a 500 segundos-luz, ou seja, a luz viaja do Sol à Terra em cerca de 500 segundos.

Veja também

Links

1. Organização Internacional para Padronização. 9.2 Unidades de medida

Notas

Fundação Wikimedia. 2010.

Veja o que é "ano-luz" em outros dicionários:

Unidade de comprimento fora do sistema usada em astronomia; 1 S. g. é igual à distância percorrida pela luz em 1 ano. 1 S. g. \u003d 0,3068 parsec \u003d 9,4605 1015 m. Físico dicionário enciclopédico. M.: Enciclopédia Soviética. Editor chefe A. M. Prokhorov. ... ... Enciclopédia Física

ANO LUZ, unidade de medida distância astronômica, igual à distância, por onde passa a luz espaço aberto ou em VÁCUO por um ano tropical. Um ano-luz é igual a 9,46071012 km... Dicionário enciclopédico científico e técnico

LIGHTYEAR, uma unidade de comprimento usada em astronomia: o caminho percorrido pela luz em 1 ano, ou seja, 9.466? 1012 km. A distância até a estrela mais próxima (Proxima Centauri) é de aproximadamente 4,3 anos-luz. As estrelas mais distantes da Galáxia estão localizadas em ... ... Enciclopédia Moderna

Unidade de distâncias interestelares; o caminho que a luz percorre em um ano, ou seja, 9,46 × 1012 km ... Grande Dicionário Enciclopédico

Ano luz- LIGHTYEAR, uma unidade de comprimento usada em astronomia: o caminho percorrido pela luz em 1 ano, ou seja, 9,466´1012 km. A distância até a estrela mais próxima (Proxima Centauri) é de aproximadamente 4,3 anos-luz. As estrelas mais distantes da Galáxia estão localizadas em ... ... Dicionário Enciclopédico Ilustrado

Uma unidade não sistêmica de comprimento usada em astronomia. 1 ano-luz é a distância que a luz percorre em 1 ano. 1 ano-luz é igual a 9,4605E+12 km = 0,307 pc... Dicionário astronômico

Unidade de distâncias interestelares; o caminho que a luz percorre em um ano, ou seja, 9,46 1012 km. * * * LIGHTYEAR LIGHTYEAR, uma unidade de distâncias interestelares; o caminho que a luz percorre em um ano, ou seja, 9,46x1012 km ... dicionário enciclopédico

Ano luz- unidade de distância, caminho igual percorrido pela luz em um ano. Um ano-luz é 0,3 parsec... Conceitos ciência natural moderna. Glossário de termos básicos