Muchas personas no entienden lo que es un "año luz". Aunque suena como 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 de luz o incluso un segundo de luz. Sin embargo, esto es solo una parte de la historia, porque las distancias en una escala cósmica son complicadas por la expansión de la estructura del espacio-tiempo. Calcular un año luz es fácil, simplemente multiplique la velocidad de la luz por el número de segundos en un año, pero el cálculo de las distancias cosmológicas no es tan fácil. El desplazamiento hacia el rojo del objeto es lo más fácil de definir de forma objetiva, pero existen otros conceptos, como la distancia de desplazamiento, que también pueden ser útiles.

TL; DR (demasiado largo; no leído)

Encuentre la distancia en términos de luz usando la fórmula:

d

_{L = ct}

Donde c
es la velocidad de la luz, d
_{L es la distancia, y t
es el período de tiempo. Para un año luz:}

Año luz = velocidad de la luz × cantidad de segundos en un año

Las distancias cosmológicas se pueden encontrar usando una calculadora cosmológica y el desplazamiento al rojo del objeto en cuestión.

Cómo calcular un año luz u otra distancia de luz

Calcula un año luz usando la fórmula simple:

Año luz = velocidad de la luz × cantidad de segundos en un año

La velocidad de la luz generalmente se da con el símbolo c
, y si la multiplicas por cualquier período de tiempo ( t
), obtendrás esa "distancia de luz" "( d
_{L) fuera del cálculo. Para que puedas escribir:}

d

_{L = ct}

La velocidad de la luz es de aproximadamente 2.998 × 10 ^{8 metros por segundo, por lo que un año luz es:}

Año luz = 2.998 × 10 ^{8 m /s × 365.25 días /año × 24 horas /día × 60 minutos /hora × 60 segundos /minuto}

= 9,46 × 10 ^{15 m}

Ese cálculo usó 365.25 días por año para representar los años bisiestos. Del mismo modo, un día de luz es:

Día de luz = 2.998 × 10 ^{8 m /s × 24 horas /día × 60 minutos /hora × 60 segundos /minuto}

= 2.59 × 10 ^{13 m}

Distancias cosmológicas y desplazamiento al rojo

Las distancias en una escala cosmológica son complicadas porque toda la estructura del espacio-tiempo se expande constantemente. Entonces, por ejemplo, si una señal luminosa de una galaxia distante viene hacia nosotros, se mueve a la velocidad de la luz y probablemente tome cientos de millones de años completar el viaje. Durante ese tiempo, el espacio en sí mismo se ha expandido, por lo que la distancia es incluso mayor de lo que hubiera sido al comienzo del viaje. Esto hace que sea realmente difícil definir qué significa realmente
decir que algo ha recorrido una cierta distancia a través del espacio. La distancia "comoving" se expande junto con el espacio, por lo que da cuenta de este problema, pero todavía no es adecuado para todos los propósitos.

La medida más objetiva de la distancia en el espacio es el "desplazamiento al rojo". cuánto se "estiró" la onda de luz (moviéndola más cerca del 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.

El desplazamiento al rojo ( z
) se define como:

z

= ( λ
_{obs - λ
resto) / λ
resto}

Donde λ
es el símbolo para la longitud de onda y los subíndices "obs" y "rest" significan la longitud de onda que observas, y la longitud de onda en el marco de referencia donde se emitió, respectivamente. Puedes encontrar la longitud de onda cuando se emitió según los 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 usar una calculadora cosmológica con algunos parámetros estándar ya ingresados. Ingrese el desplazamiento al rojo del objeto al que desea buscar la distancia, utilizando los parámetros sugeridos por la calculadora, y devolverá muchas medidas de distancia, incluida la distancia de desplazamiento y el tiempo de viaje de la luz. 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.