Mucha gente malinterpreta lo que es un "año luz". Aunque parece una medida de tiempo, porque incluye el año, en realidad es una distancia. En cierto sentido, es una distancia expresada en términos de la velocidad de la luz, por lo que también puede tener otras medidas como un día luz o incluso un segundo luz. Sin embargo, esto es solo una parte de la historia, porque las distancias a escala cósmica se complican por la expansión del tejido del espacio-tiempo. Calcular un año luz es fácil, simplemente multiplique la velocidad de la luz por la cantidad de segundos en un año, pero calcular distancias cosmológicas no es tan fácil. El corrimiento al rojo del objeto es la cosa más fácil de definir objetivamente, pero hay otros conceptos como la distancia de comovimiento que también pueden ser útiles.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Encuentra la distancia en términos de luz usando la fórmula:
DL = Connecticut
DóndeCes la velocidad de la luz,DL es la distancia, ytes el período de tiempo. Por un año luz:
Año luz = velocidad de la luz × número de segundos en un año
Las distancias cosmológicas se pueden encontrar utilizando una calculadora cosmológica y el corrimiento al rojo del objeto en cuestión.
Cómo calcular un año luz u otra distancia de luz
Calcula un año luz usando la fórmula simple:
\ text {año luz} = \ text {velocidad de la luz} \ times \ text {número de segundos en un año}
A la velocidad de la luz se le suele dar el símboloC, y si lo multiplica por cualquier período de tiempo (t), obtendrás esa "distancia de luz" (DL) fuera del cálculo. Entonces podrías escribir:
d_L = ct
La velocidad de la luz es aproximadamente 2.998 × 108 m / s, por lo que un año luz es:
\ text {año luz} = (2.998 \ times 10 ^ 8 \ text {m / s}) \ frac {365.25 \ text {días}} {\ text {año}} \ frac {24 \ text { hrs}} {\ text {día}} \ frac {60 \ text {min}} {\ text {hr}} \ frac {60 \ text {s}} {\ text {min}} = 9.46 \ times10 ^ { 15} \ text { metro}
Ese cálculo utilizó 365,25 días por año para contabilizar los años bisiestos. Del mismo modo, un día luz es:
\ text {día claro} = (2.998 \ times 10 ^ 8 \ text {m / s}) \ frac {24 \ text {hrs}} {\ text {día}} \ frac {60 \ text {min}} { \ text {hr}} \ frac {60 \ text {s}} {\ text {min}} = 2.59 \ times10 ^ {13} \ text {m}
Distancias cosmológicas y corrimiento al rojo
Las distancias en una escala cosmológica son complicadas porque todo el tejido del espacio-tiempo se expande constantemente. Entonces, por ejemplo, si una señal de luz de una galaxia distante viene hacia nosotros, se mueve a la velocidad de la luz y probablemente demore cientos de millones de años en completar el viaje. Durante ese tiempo, el espacio mismo se ha expandido, por lo que la distancia es incluso mayor de lo que habría sido al comienzo del viaje. Esto hace que sea muy difícil definir lo que realmentemediodecir que algo ha viajado una cierta distancia a través del espacio. La distancia de "comovío" se expande junto con el espacio, por lo que explica este problema, pero aún no es adecuada para todos los propósitos.
La medida más objetiva de la distancia en el espacio es el "corrimiento al rojo". Esto mide cuánto tiene la onda de luz "Estirado" (acercándolo al extremo rojo del espectro) debido a la expansión del espacio durante su viaje. Si viaja más lejos, habrá cambiado más la longitud de onda de la luz.
Redshift (z) Se define como:
z = \ frac {\ lambda_ {obs} - \ lambda_ {rest}} {\ lambda_ {rest}}
Dóndeλes el símbolo de la longitud de onda y los subíndices “obs” y “rest” significan la longitud de onda que observa y la longitud de onda en el marco de referencia donde se emitió, respectivamente. Puede encontrar la longitud de onda cuando se emitió basándose en valores estándar obtenidos en un laboratorio porque diferentes sustancias absorben y emiten luz en partes específicas del espectro.
Encontrar la distancia cosmológica
Encontrar distancias cosmológicas es bastante desafiante. Aunque puede calcularlo, el mejor enfoque es utilizar una calculadora cosmológica con algunos parámetros estándar ya ingresados. Ingrese el corrimiento al rojo del objeto al que desea encontrar la distancia, utilizando los parámetros sugeridos por el calculadora, y devolverá muchas medidas de distancia, incluida la distancia comoving y el recorrido de la luz hora. Puede multiplicar el tiempo de viaje de la luz (convertido en segundos, como en la primera sección) por la velocidad de la luz para encontrar la distancia recorrida por la luz misma.