Estamos acostumados a medir as distâncias tanto em centímetros/metros/quilômetros ou polegadas/pés/milhas, dependendo de onde moramos. Sabemos o tamanho de um metro ou de um pé. Estamos acostumados com estas unidades porque as usamos todos os dias....
Porém, quando os astrônomos usam seus telescópios para olhar para as estrelas, as coisas são diferentes. As distâncias são gigantescas. Por exemplo, a estrela mais próxima da Terra (sem contar o nosso Sol) fica a cerca de 38.000.000.000.000 km de distância. E isso é a estrela mais próxima. Existem estrelas que estão bilhões de vezes mais longe que isso. Quando se começa a falar desse tipo de distância, o quilômetro simplesmente não é uma unidade prática para se usar porque os números ficam grandes demais. Ninguém quer escrever ou falar em números que têm 20 dígitos!
-- Então, para se medir distâncias realmente grandes, usa-se uma unidade chamada ano-luz. A luz viaja a 300 mil km/s. Portanto, um segundo-luz é igual a 300.000 km. Um ano-luz é a distância que a luz pode viajar em um ano, ou:
300.000 quilômetros/segundo * 60 segundos/minuto * 60 minutos/hora * 24 horas/dia * 365 dias/ano = 9.460.800.000.000 quilômetros/ano
Um ano-luz é igual a 9.460.800.000.000 km. Isso é uma distância enorme!
______________________________________________________
-- Dado Curioso --Um nanosegundo-luz - a distância que a luz pode viajar em um bilionésimo de segundo, é igual a cerca de 30 cm (1 pé). O radar usa este dado para medir a que distância algum objeto como um avião está. Uma antena de radar emite um pulso curto de rádio e aguarda que ele ecoe num avião ou outro alvo. Enquanto aguarda, vai contando o número de nanosegundos que se passam. As ondas de rádio viajam à velocidade da luz, assim, o número de nanosegundos dividido por 2 indica à unidade de radar qual a distância do objeto!
_______________________________________________________________________________
Usar o ano-luz como medida de distância tem uma outra vantagem: ajuda a determinar a idade. Digamos que uma estrela esteja a 1 milhão de anos-luz daqui. A luz daquela estrela viajou à velocidade da luz para chegar até nós. Portanto, a luz da estrela levou 1 milhão de anos para chegar até aqui e a luz que estamos vendo foi gerada 1 milhão de anos atrás. A estrela que estamos vendo é, na verdade, como a estrela era há 1 milhão de anos atrás e não como ela é atualmente. Da mesma forma, nosso Sol está a uns 8 minutos-luz de distância. Se o Sol explodisse neste exato momento, nós não teríamos como saber disso por 8 minutos, porque este é o tempo que levaria para que a luz da explosão chegasse até nós.
________________________________________________________________________
>> Científicamente falando:
-- Segundo as leis da Física Moderna utilizadas atualmente, nada que possua massa pode se mover com uma velocidade linear maior que a da luz no vácuo, pois a massa de uma partícula aumenta de acordo com a equação:
onde:
- m = massa da partícula;
- mo = massa da partícula em repouso;
- v = velocidade da partícula;
- c = velocidade da luz no vácuo;
Ao análisar o limite dessa equação quando v tende a c, a massa da partícula tende ao infinito, assim, a energia necessária para uma partícula (por menor que seja) viajar à velocidade da luz no vácuo é infinita, o que é absurdo. Assim fica explicado por quê as leis da física atual proibem que algo viaje na velocidade da luz.
- A luz leva pouco mais de 1 segundo para viajar da Lua até a Terra.
- A luz leva cerca de 8,3 minutos para viajar do Sol até a Terra.
- A sonda espacial que se encontra mais distante de nós, Voyager 1, estava a 12,5 horas-luz de distância da Terra em Janeiro de 2004.
- A segunda estrela mais próxima conhecida (a primeira mais próxima é o Sol), Proxima Centauri está a 4,22 anos-luz de distância.
- Nossa Galáxia, a Via Láctea, tem cerca de 100.000 anos-luz de diâmetro.
- O universo observável tem um diâmetro de cerca de 93.000.000.000 anos-luz. O raio do univeso expande-se em todas as direções em uma velocidade superior a da luz, isso se deve ao fato do espaço entre dois objetos poder se expandir sem um limite fixo.
- Como nossa galáxia tem 100 000 anos-luz de diâmetro, uma nave espacial hipotética, viajando próximo à velocidade da luz, precisaria de pouco mais de 100 000 anos para cruzá-la. Entretanto, isso apenas é verdade para um observador em repouso com relação à galáxia; a tripulação da nave espacial experimentaria essa viagem em um tempo bem menor. Isso por causa da dilatação do tempo explicada pela teoria da relatividade especial. Por outro lado, a tripulação iria vivenciar uma contração da distância da galáxia: do ponto de vista deles, a galáxia vai aparentar estar muito menor.
______________________________________________
>> Video Explicação:
Artigo por: Catarina Alves de Oliveira, Laboratório de Astrofísica de Grenoble
No Universo, as distâncias entre os corpos celestes são demasiado extensas para as escalas com que medimos as distâncias na Terra. Mesmo dentro do nosso Sistema Solar, as unidades de medida que usamos habitualmente, como o metro ou o quilómetro, tornam-se inadequadas. Vénus, o planeta do Sistema Solar mais próximo da Terra, que vemos frequentemente no céu noturno, encontra-se aproximadamente a trinta e oito milhões de quilômetros na sua posição mais perto da Terra, 38 000 000 quilômetros. A estrela mais próxima do Sol, Próxima Centauri, encontra-se a quarenta e um biliões de quilômetros – 41 000 000 000 000 quilômetros! São muitos algarismos para utilizar num artigo, quanto mais em cálculos no dia a dia de um astrônomo. Esta foi a principal razão pela qual se começaram a utilizar outras unidades de medida da distância em astronomia, sendo uma delas o ano-luz. Apesar deste termo composto conter a palavra ano, que usamos normalmente como medida de tempo, o ano-luz é uma unidade de medida de distâncias. Um ano-luz corresponde à distância percorrida pela luz através do vácuo durante um ano juliano.
Em qualquer ciência experimental, é necessário que todos os cientistas utilizem um mesmo sistema de medidas para que possam discutir e comparar resultados entre si de uma forma simples e correcta. Na maior parte do mundo, os cientistas utilizam o Sistema Internacional de Medidas, que define de uma forma precisa quantidades como o metro, o quilo, o segundo, entre outras. Em astronomia, a tarefa de definir e avaliar as unidades de medida é levada a cabo pela União Astronômica Internacional (IAU, na sigla inglesa).
Na prática, este processo é bastante complexo. Por exemplo, para definir a que distância corresponde exatamente um ano-luz, é preciso saber a velocidade a que se move a luz através do vácuo e, em termos de astronomia, que duração tem um ano juliano. Em física, a velocidade a que a luz viaja no vácuo é uma constante, 299 792 458 metros por segundo. A IAU define um ano juliano como tendo 365,25 dias, isto é, aproximadamente 31 milhões de segundos. Assim, para tentar imaginar a que corresponde um ano-luz em medidas a que estamos mais acostumados, temos de pensar em 9 460 730 472 580,8 quilómetros, nove biliões de quilómetros! Se quisermos fazer o exercício contrário, constatamos por exemplo que a Torre Eiffel não mede mais do que uns curtos 0,000 000 000 000 035 anos-luz.
Outra forma de conceber este conceito de ano-luz é pensar que a luz emitida por um objeto que esteja a nove biliões de quilómetros de distância demora um ano a chegar até nós, o que de certa forma significa que recebemos uma mensagem do passado. Até mesmo a luz do Sol demora um pouco mais de oito minutos a chegar à Terra. A cada instante que olhamos para o Sol estamos a observá-lo tal como era há oito minutos atrás. O planeta extrasolar descoberto mais próximo da Terra encontra-se a uma distância de aproximadamente 10,5 anos-luz. A nossa Galáxia tem um diâmetro de aproximadamente 100 000 anos-luz e Andrómeda, a galáxia espiral mais próxima da nossa, está a uma distância de 2,5 milhões de anos-luz da Terra.
Podemos dizer que estudar outros locais da nossa Galáxia ou outras galáxias no Universo é como viajar no tempo. Algumas das galáxias mais longínquas foram recentemente encontradas a uma distância de 13,2 mil milhões de anos-luz de nós. A idade do Universo é estimada como 13,7 mil milhões de anos, e a luz destas galáxias foi emitida quando o Universo era ainda muito jovem, o que permite aos astrónomos estudarem as fases primordiais do nosso Universo. Isto significa que quanto mais longe conseguirmos observar, mais informação teremos acerca do passado.
Os astrônomos utilizam vários métodos para medir as distâncias no Universo, dependendo de quão longe estão da Terra os objectos que pretendem estudar. Dentro do nosso Sistema Solar, as distâncias entre os planetas e a Terra são determinadas com precisão através de satélites enviados pelo Homem. Aplicando a definição de ano-luz, quando um sinal é enviado pelo satélite para a Terra, sendo a velocidade da luz constante, ao medir o tempo que este sinal demora a chegar ficamos a saber qual foi a distância por ele percorrida. Para medir a distância até outras estrelas próximas onde já não é possível enviar satélites, os astrónomos recorrem a relações matemáticas, nomeadamente a paralaxe. Usando este método, a distância é calculada através da diferença entre a posição aparente das estrelas mais próximas em relação às estrelas de fundo, em dois pontos extremos da órbita da Terra em torno do Sol, tirando partido desta configuração triangular. Este método está limitado a distâncias até cerca de 100 anos-luz. Para medir mais longe, como à escala da nossa Galáxia e de outras galáxias próximas, ou mesmo de galáxias a mil milhões de anos-luz de distância, os astrónomos recorrem a propriedades específicas de alguns corpos celestes, como a periodicidade das estrelas Cefeidas, o brilho de certas Supernovas, ou a velocidade a que se movem as galáxias distantes, produzindo desta forma um mapa mais detalhado do Universo que nos rodeia.
A astronomia é uma ciência que sempre inspirou artistas de vários géneros e alguma da terminologia mais especializada utilizada pelos astrónomos na sua investigação acaba muitas vezes por fazer parte do dia-a-dia de todos. A expressão ano-luz é um exemplo disso. Como o famoso personagem Buzz LightYear (Buzz Ano-Luz), o amigo de Andy no filme de animação Toy Story. Ou músicas de bandas famosas, como “Dez anos-luz de distância” (10 light-years away) da conhecida banda alemã Scorpions, e “A 2000 anos-luz de casa” (2000 light-years from home) dos Rolling Stones.
Fontes <<
0 Comentarios:
Postar um comentário