Le distanze cosmiche sono scarsamente misurabili in metri e chilometri ordinari, quindi gli astronomi usano altre unità fisiche nel loro lavoro. Uno di questi è chiamato anno luce.


Molti appassionati di fantascienza hanno familiarità con questo concetto, poiché si trova spesso nei film e nei libri. Ma non tutti sanno cos'è un anno luce, e alcuni addirittura pensano che sia analogo al consueto calcolo annuale del tempo.

Cos'è un anno luce?

In realtà, un anno luce non è un'unità di tempo, come ci si potrebbe aspettare, ma un'unità di lunghezza utilizzata in astronomia. Si intende la distanza percorsa dalla luce in un anno.

È comunemente usato nei libri di testo di astronomia o nella fantascienza per determinare le lunghezze all'interno del sistema solare. Per calcoli matematici più accurati o per misurare le distanze nell'Universo, viene presa come base un'altra unità -.

L'apparizione dell'anno luce in astronomia era associata allo sviluppo delle scienze stellari e alla necessità di utilizzare parametri paragonabili alla scala del cosmo. Il concetto fu introdotto pochi anni dopo la prima misurazione riuscita della distanza dal Sole alla stella 61 Cygnus nel 1838.


Inizialmente, un anno luce era chiamato la distanza percorsa dalla luce in un anno tropico, cioè per un periodo di tempo pari a un ciclo completo di stagioni che cambiano. Tuttavia, dal 1984, hanno iniziato a prendere come base l'anno giuliano (365,25 giorni), a seguito del quale le misurazioni sono diventate più accurate.

Come si determina la velocità della luce?

Per calcolare un anno luce, i ricercatori hanno dovuto prima determinare la velocità della luce. Una volta, gli astronomi credevano che la propagazione dei raggi nello spazio si verificasse istantaneamente, ma nel XVII secolo tale conclusione iniziò a sollevare dubbi.

I primi tentativi di fare i calcoli furono fatti da Galileo Gallilei, che decise di calcolare il tempo impiegato dalla luce per percorrere 8 km. La sua ricerca non ebbe successo. James Bradley riuscì a calcolare il valore approssimativo nel 1728, che determinò il valore della velocità a 301 mila km / s.

Qual è la velocità della luce?

Nonostante Bradley abbia fatto calcoli abbastanza corretti, sono stati in grado di determinare la velocità esatta solo nel 20 ° secolo, utilizzando le moderne tecnologie laser. Un'attrezzatura perfetta ha permesso di effettuare calcoli corretti per l'indice di rifrazione dei raggi, per cui questo valore era di 299 792,458 chilometri al secondo.


Gli astronomi operano con queste cifre fino ad oggi. In futuro, semplici calcoli hanno aiutato a determinare con precisione il tempo necessario ai raggi per volare intorno all'orbita del globo senza influenzarli dai campi gravitazionali.

Sebbene la velocità della luce non sia paragonabile alle distanze terrestri, il suo uso nei calcoli è spiegato dal fatto che le persone sono abituate a pensare in categorie "terrestri".

Cos'è un anno luce?

Se teniamo conto che un secondo luce è pari a 299 792 458 metri, è facile calcolare che la luce percorre 17 987 547 480 metri al minuto. Di norma, questi dati vengono utilizzati dagli astrofisici per misurare le distanze all'interno dei sistemi planetari.

Per studiare i corpi celesti sulla scala dell'Universo, è molto più conveniente prendere come base un anno luce, che equivale a 9,460 trilioni di chilometri o 0,306 parsec. L'osservazione dei corpi cosmici è l'unico caso in cui una persona può vedere il passato con i propri occhi.

Ci vogliono molti anni prima che la luce di una stella lontana raggiunga la Terra. Per questo motivo, osservando gli oggetti spaziali, li vedi non come sono al momento, ma come erano al momento dell'emissione della luce.

Esempi di distanza in anni luce

Grazie alla capacità di calcolare la velocità di movimento dei raggi, gli astronomi sono stati in grado di calcolare la distanza in anni luce di molti corpi celesti. Quindi, la distanza dal nostro pianeta alla Luna è di 1,3 secondi luce, a Proxima Centauri - 4,2 anni luce, alla nebulosa di Andromeda - 2,5 milioni di anni luce.


I raggi coprono la distanza tra il Sole e il centro della nostra galassia in circa 26 mila anni luce e tra il Sole e il pianeta Plutone - in 5 ore luce.

Un'unità di lunghezza non sistemica utilizzata in astronomia; 1 S. g. È uguale alla distanza percorsa dalla luce in 1 anno. 1 S. y. = 0,3068 parsec = 9,4605 1015 M. Dizionario enciclopedico fisico. M.: Enciclopedia sovietica. Caporedattore A.M. Prokhorov. ... ... Enciclopedia fisica

ANNO LUCE, unità di distanza astronomica pari alla distanza percorsa dalla luce nello spazio aperto o nel VUOTO in un anno tropico. Un anno luce è pari a 9,46071012 km... Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

LIGHT YEAR, unità di lunghezza utilizzata in astronomia: il percorso percorso dalla luce in 1 anno, ovvero 9,466 × 1012 km. La distanza dalla stella più vicina (Proxima Centaur) è di circa 4,3 anni luce. Le stelle più lontane della Galassia si trovano su ... ... Enciclopedia moderna

Un'unità di distanza interstellare; il percorso che la luce percorre in un anno, cioè 9,46 × 1012 km... Grande dizionario enciclopedico

Anno luce- LIGHT YEAR, unità di lunghezza utilizzata in astronomia: il percorso percorso dalla luce in 1 anno, ovvero Km 9.466´1012. La distanza dalla stella più vicina (Proxima Centaur) è di circa 4,3 anni luce. Le stelle più lontane della Galassia si trovano su ... ... Dizionario enciclopedico illustrato

Un'unità di lunghezza non sistemica utilizzata in astronomia. 1 anno luce è la distanza percorsa dalla luce in 1 anno. 1 anno luce equivale a 9.4605E + 12 km = 0.307 pc ... Dizionario astronomico

L'unità delle distanze interstellari; il percorso che la luce percorre in un anno, cioè 9,46 · 1012 km. * * * ANNO LUCE ANNO LUCE, unità delle distanze interstellari; il percorso che la luce percorre in un anno, ovvero 9,46X1012 km... dizionario enciclopedico

Anno luceè un'unità di distanza pari alla traiettoria percorsa dalla luce in un anno. Un anno luce è 0,3 parsec... Concetti di scienze naturali moderne. Glossario dei termini di base

anno luce- šviesmetis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Astronominis ilgio matavimo vienetas, lygus nuotoliui, kurį vakuume nusklinda šviesa per 1 atogrąžinius metus. Žymimas šm: 1 šm = 9,46073 · 10¹² km. attikmenys: angl. luce…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

anno luce- šviesmetis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. anno luce vok. Lichtjahr, n. anno luce, m pranc. année lumière, f ... Fizikos terminų žodynas

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Nonostante il suo nome sia simile all'intervallo di tempo dell'anno, l'anno non misura affatto il tempo, ma la distanza. Questa unità è progettata per misurare enormi.

Un anno luce è un'unità di lunghezza non SI. Questa è la distanza che la luce percorre nel vuoto in un anno (365,25 giorni o 31.557.600 secondi).

Il confronto di un anno luce con un calendario iniziò ad essere utilizzato dopo il 1984. Prima di questo, un anno luce è la distanza percorsa dalla luce in un anno tropicale.

La lunghezza dell'anno tropico non ha un valore esatto, poiché i suoi calcoli sono legati alla velocità angolare del Sole, e per essa ci sono variazioni. Per un anno luce, è stato preso il valore medio.

La differenza nei calcoli tra un anno luce tropicale e un anno luce giuliano è dello 0,02%. E poiché questa unità non viene utilizzata per misurazioni ad alta precisione, non vi è alcuna differenza pratica tra loro.

Anno luce come lunghezza è usato nella letteratura scientifica popolare. In astronomia, esiste un'altra unità non sistemica per misurare grandi distanze: parsec. Il calcolo del parsec si basa sul raggio medio dell'orbita terrestre. 1 parsec equivale a 3,2616 anni luce.

Calcoli e distanze

Il calcolo di un anno luce è direttamente correlato alla velocità della luce. Per i calcoli in fisica, di solito è preso pari a 300.000.000 m / s. Il valore esatto della velocità della luce è 299 792 458 m/s. Cioè, 299.792.458 metri sono solo un secondo luce!

La distanza dalla luna è di circa 384,4 milioni di metri, il che significa che il raggio di luce raggiungerà la superficie della luna in circa 1,28 secondi.

La distanza dal Sole alla Terra è di 149,6 miliardi, quindi il raggio di sole colpisce la Terra in poco meno di 7 minuti.

Quindi, ci sono 31.557.600 secondi in un anno. Moltiplicando questo numero per una distanza pari a un secondo luce, si ottiene che un anno luce è pari a 9 460 730 472 580 800 metri.

1 milione di anni luce, rispettivamente, sarà pari a 9.460.730.472.580.800.000.000 di metri.

Secondo calcoli approssimativi degli astronomi, il diametro della nostra Galassia è di circa 100.000 anni luce. Cioè, entro i limiti della nostra Galassia non ci possono essere distanze misurate in milioni di anni luce. Tali numeri sono utili per misurare le distanze tra le galassie.

La galassia più vicina alla Terra, Andromeda, dista 2,5 milioni di anni luce.

Ad oggi, la più grande distanza cosmica dalla Terra che può essere misurata è la distanza dal bordo dell'universo osservabile. Ha circa 45 miliardi di anni luce.

Sai perché gli astronomi non usano gli anni luce per calcolare le distanze di oggetti distanti nello spazio?

Un anno luce è un'unità di misura non sistemica per le distanze nello spazio. È comunemente usato nei libri di astronomia e nei libri di testo popolari. Tuttavia, nell'astrofisica professionale, questa figura viene utilizzata molto raramente e viene spesso utilizzata per determinare le distanze degli oggetti vicini nello spazio. La ragione di ciò è semplice: se determini la distanza in anni luce da oggetti distanti nell'Universo, il numero risulterà così grande che sarà poco pratico e scomodo utilizzarlo per calcoli fisici e matematici. Pertanto, invece di un anno luce, l'astronomia professionale utilizza un'unità di misura del genere, che è molto più conveniente da utilizzare quando si eseguono calcoli matematici complessi.

Definizione del termine

Possiamo trovare la definizione del termine "anno luce" in qualsiasi libro di testo di astronomia. Un anno luce è la distanza percorsa da un raggio di luce in un anno terrestre. Una tale definizione può soddisfare un dilettante, ma un esperto di cosmologia la considererà incompleta. Noterà che un anno luce non è solo la distanza percorsa dalla luce in un anno, ma la distanza percorsa da un raggio di luce nel vuoto in 365,25 giorni terrestri senza essere influenzato dai campi magnetici.

Un anno luce è pari a 9,46 trilioni di chilometri. Questa è esattamente la distanza percorsa da un raggio di luce in un anno. Ma come hanno fatto gli astronomi a ottenere una determinazione così accurata del percorso dei raggi? Ne parleremo di seguito.

Come è stata determinata la velocità della luce

Nell'antichità si credeva che la luce si diffondesse istantaneamente nell'universo. Tuttavia, a partire dal XVII secolo, gli studiosi iniziarono a dubitarne. Galileo fu il primo a mettere in dubbio l'affermazione di cui sopra. Fu lui a cercare di determinare il tempo impiegato da un raggio di luce per percorrere una distanza di 8 km. Ma a causa del fatto che una tale distanza era trascurabile per un valore come la velocità della luce, l'esperimento si concluse con un fallimento.

Il primo grande cambiamento in questa materia fu l'osservazione del famoso astronomo danese Olaf Roemer. Nel 1676, notò una differenza nel tempo dell'eclissi a seconda dell'avvicinamento e della distanza della Terra da loro nello spazio. Roemer ha collegato con successo questa osservazione al fatto che più la Terra si allontana, più tempo impiega la luce riflessa da loro per percorrere la distanza dal nostro pianeta.

Roemer colse esattamente l'essenza di questo fatto, ma non riuscì a calcolare il valore affidabile della velocità della luce. I suoi calcoli erano errati, perché nel XVII secolo non poteva avere dati precisi sulla distanza dalla Terra ad altri pianeti del sistema solare. Questi dati sono stati determinati un po' più tardi.

Ulteriori progressi nella ricerca e nella definizione degli anni luce

Nel 1728, l'astronomo inglese James Bradley, che scoprì l'effetto dell'aberrazione nelle stelle, fu il primo a calcolare la velocità approssimativa della luce. Ha determinato il suo valore a 301 mila km / s. Ma questo valore era impreciso. Metodi più sofisticati per calcolare la velocità della luce sono stati realizzati senza considerare i corpi cosmici - sulla Terra.

Le osservazioni della velocità della luce nel vuoto usando una ruota rotante e uno specchio sono state fatte rispettivamente da A. Fisot e L. Foucault. Con il loro aiuto, i fisici sono riusciti ad avvicinarsi al valore reale di questo valore.

Accurata velocità della luce

Gli scienziati sono riusciti a determinare l'esatta velocità della luce solo nel secolo scorso. Sulla base della teoria dell'elettromagnetismo di Maxwell, con l'aiuto della moderna tecnologia laser e dei calcoli corretti per l'indice di rifrazione del flusso di raggi nell'aria, gli scienziati sono stati in grado di calcolare il valore esatto della velocità della luce 299 792,458 km / s. Gli astronomi usano ancora questo valore. Inoltre, era già una questione di tecnologia determinare le ore di luce del giorno, il mese e l'anno. Attraverso semplici calcoli, gli scienziati hanno ottenuto una cifra di 9,46 trilioni di chilometri: questo è il tempo impiegato da un raggio di luce per volare lungo la lunghezza dell'orbita terrestre.

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Anno luce

Durante l'esplorazione del loro pianeta, le persone avevano bisogno di varie misure per misurare distanze e segmenti. Inizialmente, le misure di lunghezza erano imprecise, perché i diversi popoli avevano i propri modi di misurare. Solo nel 1791, gli scienziati francesi introdussero una misura che è ancora usata oggi - metro (dal greco - "misura").
Ma all'inizio del ventesimo secolo, le persone iniziarono a rivolgere la loro attenzione allo studio dello spazio. E il fatto che l'Universo abbia distanze incredibili, il sistema metrico già esistente si è rivelato inadatto a misurare distanze così grandi. È possibile misurare in chilometri la distanza dal nostro pianeta alla Luna o a Marte, ma se misuri la distanza da altri pianeti, o anche stelle, la cifra avrà un numero incredibile di zeri.
E poi gli scienziati hanno deciso di introdurre il termine "anni luce".

Quanti anni luce sono?

In un solo secondo i fotoni di luce percorrono una lunghezza di 300mila km. Un anno luce è il numero di chilometri che la luce percorre in 12 mesi. In chilometri sarà - 9 460 730 472 580,8 chilometri ≈ 9,46 1015.
Ovviamente, usare il termine "anni luce" è più conveniente che usare enormi chilometri. Ma, naturalmente, ci sono valori approssimativi:
1 secondo luce 300 mila chilometri.
1 minuto luce ≈ 18 milioni di chilometri.
1 ora luce ≈ 1.080 milioni di chilometri.
1 giorno di luce ≈ 26.000.000.000 di chilometri.
1 settimana luce ≈ 181.000.000.000 chilometri.
1 mese luce 790.000.000.000 chilometri.

Quanti?

Supponiamo che l'astronave voli alla terza velocità cosmica (circa 16,8 chilometri al secondo), quindi tra 18 mila anni l'astronave volerà di un anno luce. E la nostra galassia, la Via Lattea, che ha un diametro di circa centomila anni luce, la nave volerà via in quasi 2 miliardi di anni!
La stella più vicina al Sole è Proxima Centauri. Si trova a circa quattro anni luce di distanza. Calcolata in chilometri, la cifra è molto grande.
Ma se confrontiamo la distanza da Proxima Centauri alla galassia più vicina, la Nebulosa di Andromeda, la stella risulta essere molto vicina, poiché Andromeda si trova a due milioni e mezzo di anni luce dalla Via Lattea. La navicella spaziale sarà in grado di volare lì tra 35 miliardi di anni.

A cos'altro servono gli anni luce?

L'uso degli anni luce aiuta a capire dove nell'universo si può cercare di trovare civiltà intelligenti. È così che gli scienziati determinano dove ha senso inviare segnali radio e dove no.
Come funziona: la velocità della luce è pari alla velocità di un segnale radio, e si scopre che inviare messaggi dove arrivano in migliaia, o addirittura miliardi di anni, è completamente inutile. Ha senso cercare "vicini" attraverso il segnale inviato, che durerà almeno durante una vita umana.

Quanti anni terrestri in anni luce?

È fondamentalmente un equivoco che questo termine misuri il tempo. Un anno luce non ha nulla a che fare con il tempo terrestre e non è in alcun modo interconnesso con esso. Denota solo una misura della distanza che la luce percorre in 1 anno sulla Terra.