Aqui na Terra estamos sempre comparando o tamanho das coisas, por isso, as vezes dizemos que algo é pequeno ou grande, ou se algum lugar está perto ou longe. Por exemplo, geralmente dizemos que um elefante é um animal grande e que a cidade de Ibaté é pequena e está próxima de São Carlos.
O conceito de medir, traz em si, uma idéia de comparação. Com o passar do tempo, houve a necessidade do homem “medir” grandezas físicas como o espaço.
Em torno de 4800 a.C., os egípcios já possuíam algumas "soluções metrológicas", e posteriormente outros povos como gregos e romanos também adotaram suas "soluções metrológicas".
Algumas soluções métricas encontradas por esses povos foram: O cúbito (distância do cotovelo até a ponta do indicador) ~ 523 mm, palmo ~ 76 mm e o dígito ~ 19 mm, porém essas medidas eram imprecisas, e com o passar do tempo surgiu também a necessidade de padronizar um sistema de medidas, surgindo assim o metro.
Hoje em dia podemos utilizar o metro, por exemplo, para medir a altura de um prédio, e as dimensões de um campo de futebol.
Quando precisamos medir distâncias maiores como a distância de uma cidade a outra, ou até mesmo de um país a outro utilizamos como unidade de medida o quilômetro.
O diâmetro do nosso planeta também é determinado em quilômetros, sendo esse igual a 12756 km O diâmetro da Terra é 3,67 vezes maior que o diâmetro da Lua, e a distância entre esses dois astros é de 380 mil km. Daria para colocar aproximadamente 30 planetas Terra enfileirados na distância que liga a Terra e a Lua.
Ao compararmos os diâmetros do Sol (1 390 000 km), Júpiter (142 984 km) que é o maior planeta do Sistema Solar e Terra (12 756 km), percebemos que o diâmetro do Sol é 9,72 vezes maior que o diâmetro de Júpiter, e o diâmetro de Júpiter é 11,21 vezes maior que o diâmetro da Terra.
Podemos comparar também o diâmetro da órbita da Lua (760.000 km) com o diâmetro do Sol (1.300.000 km) e nota-se que a órbita da Lua e bem menos que o tamanho do Sol.
Existem muitas estrelas que são muito maiores que o nosso Sol. Se colocássemos, por exemplo, Betelgeuse da constelação de Órion no lugar do Sol, seu diâmetro chegaria até aproximadamente a órbita do planeta Saturno.
Uma outra maneira de mensurar as distâncias que determinados astros estão de nós, é através da comparação com a distância entre nosso planeta e o Sol. Essa distância é de aproximadamente 150 milhões de km, ou uma unidade astronômica (UA).
A luz dos objetos celestes que chega até nossos olhos e que nos permite identificar suas presenças não é imediata. Em outras palavras, demora certo tempo para a luz que saiu de uma estrela, por exemplo, chegar até nossos olhos, pois a estrela encontra-se a uma determinada distância da Terra, e a luz possui uma velocidade de propagação.
Da mesma maneira que uma viagem de São Carlos a São Paulo não é instantânea, pois um veículo percorre o percurso a uma velocidade e isso demora um determinado tempo, a luz também possui uma velocidade de 300 000 km/s e, portanto demora um determinado tempo para percorrer um percurso.
A luz do Sol demora aproximadamente oito minutos para atingir o nosso planeta, em outras palavras, se o Sol se apagasse nós demoraríamos aproximadamente oito minutos para perceber esse acontecimento.
Um ano possui 31 536 000 segundos, e como a luz se propaga a uma velocidade de 300 000 km/s, então em um ano, a luz percorre uma distância de 9 460 800 000 000 (9,46 x 1012) km ou 63 mil UA.
Em astronomia a distância percorrida pela luz em um ano é denominada ano-luz e é muito utilizada para medir grandes distâncias.
Por exemplo, alfa centauri, que é um sistema triplo de estrelas, e são as estrelas mais próximas da Terra depois do Sol, estão a aproximadamente quatro anos-luz de distância de nós, ou seja, a luz que vemos dessas estrelas agora, saiu de sua origem a aproximadamente quatro anos atrás até chegar aos nossos olhos.
Outra unidade muito utilizada em astronomia para representar distâncias estelares é o parsec (pc). Um parsec equivale à distância que um observador deveria se situar para ver uma UA dentro de um segundo de arco. Dez anos-luz = 3, 26pc (parsecs).
Existem muitos objetos dentro de nossa galáxia que estão a mais de mil anos-luz de distância de nós como, por exemplo, a Nebulosa de Órion que está a uma distância de 1500 anos-luz e possui um diâmetro de 20 anos-luz. Existem outros objetos dentro de nossa galáxia que estão muito mais distantes que a Nebulosa de Órion e são bem maiores.
A nossa galáxia, denominada Via-Láctea possui um diâmetro de 100 mil anos-luz e a nossa estrela, o Sol, está a uma distância de 27 mil anos-luz do núcleo da galáxia.
A uma distância maior que 100 mil anos-luz, ou seja, o diâmetro da nossa galáxia, é possível observar várias outras galáxias. Por exemplo, a galáxia de Andrômeda, que é a galáxia em formato espiral mais próxima de nós está a 3 milhões de anos-luz e possui um diâmetro de aproximadamente 220 mil anos-luz, ou seja, um diâmetro de aproximadamente 2,2 vezes maior que o da Via-Láctea.
Assim como existem bilhões de estrelas dentro de nossa galáxia, e o Sol é apenas uma simples estrelinha no meio de muitas, existem também bilhões de galáxias espalhadas pelo Universo, e a Via-Láctea é apenas uma simples e pequena galáxia quando comparado com o tamanho do Universo visível.
Para se ter uma ideia, a ordem do tamanho de um aglomerado de galáxias é 10 milhões de anos-luz, a ordem do tamanho de um super aglomerado de galáxias é de 100 milhões de anos-luz e a ordem do tamanho do universo visível é de 13 bilhões de anos-luz.
Fonte: www.cdcc.usp.br
A velocidade da luz é uma das constantes de maior importância na Física, e sua determinação representa uma das medições mais precisas já feita pelo homem. Antes de 1675, a propagação da luz era considerada instantânea.
As primeiras tentativas para determinar a velocidade da luz foram realizadas por Galileu Galilei (1564-1642). Ele tentou medir o tempo que a luz gastava para efetuar o percurso de ida e volta entre duas colinas. Esse tempo (cerca de 10-5 s) era muito pequeno e não podia ser medido com os aparelhos da época, por isso a experiência fracassou.
O atraso observado em algumas medidas astronômicas
podem ser usados para o cálculo da velocidade da luz
Cem anos mais tarde, o dinamarquês Olaf Roemer (1644 - 1710) determinou que o tempo gasto para a luz percorrer um comprimento igual ao diâmetro da órbita terrestre (cerca de 300 milhões de quilômetros) é de aproximadamente 1000 segundos. Disto se conclui que a luz percorre 300000 km em 1 segundo.
Assim sendo, para vir do Sol até a Terra a luz gasta pouco mais de 8 minutos; da Lua à Terra leva pouco mais de 1 segundo. Para a distância São Paulo - Belo Horizonte (600 km) teríamos 0,0002 segundos.
Na sua experiência Roemer utilizou uma das luas de Júpiter. Este planeta tem onze luas, que revolvem em seu redor com diferentes períodos. Uma delas revolve em torno de Júpiter uma vez durante 42,5 horas. Uma vez neste período, esta lua desaparece atrás do planeta e é eclipsada. Sabendo disto, Roemer podia predizer os instantes exatos em que a lua de Júpiter seria eclipsada, durante todo o ano. Pode, assim, preparar um horário de eclipses. Suponha que, quando a terra estivesse em M (figura acima), na posição mais próxima de Júpiter, ocorresse um eclipse. Seis meses mais tarde, quando a Terra estivesse em N, mais afastada de Júpiter, um eclipse teria um atraso de 1000 segundos.
O método de Roemer, utilizava uma roda dentada girando e uma fonte de luz
Em 1849 o físico francês Fizeau conseguiu medir a velocidade da luz com boa precisão. Para isto ele usou o dispositivo mostrado na figura acima. Um feixe de luz incidia sobre uma lâmina de vidro na qual ele era parcialmente refletido, sendo dirigido para um espelho distante, após passar no intervalo entre os dentes de uma roda dentada em rotação. A velocidade da roda era ajustada de tal maneira que o feixe, após se refletir no espelho, voltava para a roda, passando pelo intervalo seguinte da roda. Conhecendo o número de rotações que a roda efetuava por segundo e a distância da roda ao espelho, Fizeau obteve a velocidade da luz. O valor apresentado por ele foi 313.300 km/s. Bem próximo do valor aceito hoje que é 299.792 km/s.
As medidas modernas, de grande precisão, da velocidade da luz, são feitas usando métodos de laboratório, e as experiências mais notáveis foram realizadas por Albert A. Michelson (1852-1931), professor de Física da Universidade de Chicago, Estados Unidos, que mediu a velocidade no ar e no vácuo com extraordinária precisão.
Michelson mediu esta velocidade em uma distância determinada com grande precisão, entre o Monte Wilson e o Monte Santo Antônio, na Califórnia, e seu método esta ilustrado na figura acima.
As distâncias entre as estrelas são muito grandes e o metro ou o quilômetro não são unidades adequadas para medir essas distâncias. Os astrônomos usam o ano-luz como unidade de medida.
O ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano.
Apesar de a velocidade da luz ser a maior velocidade que podemos ter no universo, a luz precisa de bastante tempo para viajar pela imensidão do universo. Por isso, podemos estar recebendo a luz de corpos celestes que já desapareceram há centenas de anos.
Só para ter uma idéia, a distância que nos separa da estrela mais próxima (estrela alfa), é de 4,2 anos-luz. Isto significa que a luz enviada pela estrela demora 4,2 anos para chegar na Terra.
Fonte: www.geocities.com
