Quantos quilômetros em um ano-luz, e é igual à terra. Ano-luz e escalas cósmicas
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 recalculado em unidades astronômicas, será aproximadamente 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 efeito de comparação, destacamos que o tamanho (diâmetro) da nossa Galáxia - a Via Láctea - é de 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. E o Universo completo, como você sabe, se estende além da parte observável.
A propósito, o diâmetro do Universo observável não é 2 vezes maior que o raio, como se poderia 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
Por isso, 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). |
| Relógio | 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. É calculado a partir da idade do Universo e da taxa máxima de transferência 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
- Organização Internacional para Padronização. 9.2 Unidades de medida
Notas
Fundação Wikimedia. 2010.
- Samsara
- Zeus
Veja o que é "ano-luz" em outros dicionários:
ANO LUZ- unidade de comprimento fora do sistema usada em astronomia; 1 S. g. é igual à distância, atravessado pela luz por 1 ano. 1 S. g. \u003d 0,3068 parsec \u003d 9,4605 1015 m. Físico dicionário enciclopédico. Moscou: Enciclopédia Soviética. Editor chefe A. M. Prokhorov. ... ... Enciclopédia Física
ANO LUZ- LIGHTYEAR, uma unidade de distância astronômica, igual à distância que a luz percorre espaço aberto ou em VÁCUO por um ano tropical. Um ano-luz é igual a 9,46071012 km... Dicionário enciclopédico científico e técnico
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 ... ... Enciclopédia Moderna
ANO LUZ- 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
Ano luz- unidade de comprimento fora do sistema 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
ano luz- 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- uma unidade de distância igual ao caminho percorrido pela luz em um ano. Um ano-luz é 0,3 parsec... Conceitos ciência natural moderna. Glossário de termos básicos
Qualquer que seja o estilo de vida que levemos, o que quer que façamos, de uma forma ou de outra, usamos algumas unidades de medida todos os dias. Pedimos um copo de água, aquecemos nosso próprio café da manhã a uma certa temperatura, estimamos visualmente a distância que precisamos caminhar até o correio mais próximo, marcamos uma reunião em um determinado horário e assim por diante. Todas essas ações exigem
Não apenas cálculos, mas também uma certa medida de várias categorias numéricas: distância, quantidade, peso, tempo e assim por diante. Na nossa Vida cotidiana usamos números regularmente. E esses números estão acostumados há muito tempo, como se fossem algum tipo de ferramenta. Mas o que acontece quando saímos da nossa zona de conforto do dia a dia e nos deparamos com números inusitados para nós? Neste artigo vamos falar sobre as figuras fantásticas do Universo.
espaços abertos universais
Ainda mais surpreendente é a situação com as distâncias cósmicas. Estamos bem cientes dos quilômetros até a cidade vizinha e até de Moscou a Nova York. Mas é difícil imaginar distâncias visualmente quando se trata da escala dos aglomerados estelares. É agora que precisaremos do chamado ano-luz. Afinal, as distâncias mesmo entre estrelas vizinhas são extremamente grandes, e medi-las em quilômetros ou milhas é simplesmente irracional. E aqui o ponto não está apenas na dificuldade de perceber os enormes números resultantes, mas no número de seus zeros. O problema passa a ser escrever o número. Por exemplo, a distância da Terra a Marte durante o período de maior aproximação é de 55,7 milhões de quilômetros. Um valor com seis zeros. Mas Marte é um dos nossos vizinhos espaciais mais próximos! A distância até a estrela mais próxima, exceto o Sol, será milhões de vezes maior. E então, se medissemos em quilômetros ou milhas, os astrônomos teriam que gastar horas de seu tempo apenas registrando essas quantidades gigantescas. O ano-luz resolveu esse problema. A saída foi bastante engenhosa.
O que é um ano-luz?
Em vez de inventar uma nova unidade de medida, que é a soma das unidades sobre pedido pequeno(como acontece com milímetros, centímetros, metros, quilômetros), decidiu-se amarrar a distância ao tempo. Na verdade, o fato de que o tempo também é campo físico, influenciando eventos, mais
além disso, interconectado e conversível com o espaço, foi descoberto por Albert Einstein e comprovado através de sua teoria da relatividade. Velocidade constante tornou-se a velocidade da luz. E a passagem de um feixe de luz de uma certa distância por unidade de tempo deu novas quantidades espaciais físicas: um segundo-luz, um minuto-luz, um dia-luz, um mês-luz, um ano-luz. Por exemplo, em um segundo um feixe de luz (em condições espaciais - vácuo) percorre uma distância de cerca de 300 mil quilômetros. É fácil calcular que um ano-luz é igual a aproximadamente 9,46 * 10 15 . Assim, a distância da Terra ao ponto mais próximo corpo cósmico, Lua - um pouco mais de um segundo-luz, para o Sol - cerca de oito minutos-luz. Os corpos periféricos do sistema solar, de acordo com conceitos modernos, orbitam a uma distância de um ano-luz. A estrela mais próxima de nós, ou melhor, um sistema de estrelas duplas, Alpha e Proxima Centauri, está tão distante que até a luz delas chega aos nossos telescópios apenas quatro anos após seu início. E afinal, esses ainda são os corpos celestes mais próximos de nós. A luz do outro lado da Via Láctea leva mais de cem mil anos para chegar até nós.
De uma forma ou de outra, no nosso dia a dia 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 das vastas extensões 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 a estreita conexão e 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). No caso de um ano-luz, a distância estava ligada ao tempo. Ciência moderna Sabemos que a velocidade da luz no vácuo é constante. Além disso, ela é velocidade máxima na natureza, admissível na física relativista moderna. Foram essas ideias que formaram a base do novo significado. Um ano-luz é igual à distância que um raio de luz percorre em um ano-calendário terrestre. 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 de medida ainda maior para distâncias interestelares.
A velocidade de propagação da luz em diferentes condições
A propósito, também existe um recurso que os fótons podem velocidade diferente espalhados em diversos ambientes. Já sabemos o quão rápido eles voam no vácuo. E quando dizem que um ano-luz é igual à distância percorrida pela luz em um ano, eles querem dizer exatamente espaço vazio. espaço. 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. Com qual - depende do estado específico da atmosfera. Assim, em um meio cheio de gás, um ano-luz seria um pouco menor. No entanto, não diferiria significativamente do aceito.
Explorando seu próprio planeta, por centenas de anos, as pessoas vêm inventando cada vez mais novos sistemas para medir segmentos de distância. Como resultado, decidiu-se considerar um metro como uma unidade universal de comprimento e medir uma longa distância em quilômetros.
Mas o século XX colocou diante da humanidade novo problema. As pessoas começaram a estudar cuidadosamente o espaço - e descobriu-se que as extensões do universo são tão vastas que quilômetros simplesmente não são adequados aqui. Em unidades familiares, você ainda pode expressar a distância da Terra à Lua ou da Terra a Marte. Mas se você tentar determinar a quantos quilômetros a estrela mais próxima está do nosso planeta, a figura “adquire” um número inimaginável de casas decimais.
A que equivale 1 ano-luz?
Tornou-se óbvio que era necessária uma nova unidade de medida para estudar os espaços do espaço - e tornou-se um ano-luz. A luz percorre 300.000 quilômetros em um segundo. Ano luz - esta é a distância que a luz percorrerá em exatamente um ano - e em termos de um sistema numérico mais familiar, essa distância é de 9.460.730.472.580,8 quilômetros.É claro que usar o lacônico "um ano-luz" é muito mais conveniente do que usar esse número enorme sempre nos cálculos.
De todas as estrelas, Proxima Centauri é a mais próxima de nós - está “apenas” a 4,22 anos-luz de distância. É claro que, em termos de quilômetros, o número será inimaginavelmente enorme. No entanto, tudo é conhecido em comparação - dado que a galáxia mais próxima chamada Andrômeda está distante de via Láctea a impressionantes 2,5 milhões de anos-luz, a estrela mencionada está realmente começando a parecer um vizinho muito próximo.
A propósito, o uso de anos-luz ajuda os cientistas a entender em quais cantos do universo faz sentido olhar. vida inteligente, e para onde enviar sinais de rádio é completamente inútil. Afinal, a velocidade de um sinal de rádio é semelhante à velocidade da luz - portanto, uma saudação enviada para uma galáxia distante atingirá seu objetivo somente após milhões de anos. É mais razoável esperar por uma resposta de "vizinhos" mais próximos - objetos cujos sinais hipotéticos de resposta alcançarão veículos terrestres pelo menos durante a vida de uma pessoa.
1 ano-luz equivale a quantos anos terrestres?
Existe um equívoco generalizado de que o ano-luz é uma unidade de tempo. Na verdade, não é. O termo não tem nada a ver com anos terrestres, não se correlaciona com eles de forma alguma e denota apenas a distância que a luz percorre em um ano terrestre.