O que é um ano-luz?
Ano-luz é uma unidade de distância. Apesar de não fazer muito sentido porque "ano-luz" contém a palavra "ano", que normalmente é uma unidade de tempo, anos-luz medem a distância.
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:
Um ano-luz é igual a 9.460.800.000.000 km. Isso é uma distância enorme!
CALCULANDO A VELOCIDADE DA LUZ
Na antiguidade a ideia dominante era que a luz tinha uma velocidade infinita, ou seja, o que acontece num determinado local podia ser visto logo instantaneamente noutro local sem ter decorrido tempo algum, por muito distante que o observador estivesse.
O primeiro a tentar medir experimentalmente a velocidade da luz foi Galileu. O método que ele propôs foi o seguinte: destapava uma lâmpada e assim enviava um sinal luminoso a um assistente seu que estaria a uma determinada distância. Quando esse assistente visse a luz, ele destaparia uma segunda lâmpada que estaria na sua posse, enviando por sua vez um sinal luminoso como retorno. O intervalo de tempo entre o envio do primeiro sinal e a recepção do sinal de retorno, para a distância entre os dois intervenientes na experiência e levando em conta o tempo de reacção do assistente, iria determinar a velocidade da luz. Essa experiência seria realizada com distâncias cada vez maiores, para verificar qual o aumento do intervalo de tempo entre o momento em que Galileu destaparia a lâmpada e o instante em que recebesse o sinal de retorno, supondo que o tempo de reacção do assistente fosse o mesmo.
Galileu ainda tentou fazer essa experiência numa distância de dois quilómetros, porém não conseguiu resultados dado que a velocidade da luz é demasiadamente elevada para que seja notório o intervalo de tempo num espaço tão curto.
Um pouco mais tarde, em 1675, foi a vez do astrónomo dinamarquês Olaus Roemer tentar determinar a velocidade da luz. Este astrónomo observou que as épocas dos eclipses dos satélites de Júpiter sofriam variações consoante a variação da distância da Terra a Júpiter. Vamos imaginar a seguinte situação: a Terra está a uma determinada distância de Júpiter no momento em que um dos satélites é ocultado por esse planeta. Entretanto, devido ao movimento de translação da Terra, esta vai-se afastando de Júpiter. Ao mesmo tempo que a Terra se afasta, o satélite de Júpiter completa outra volta ao redor do planeta sendo mais uma vez eclipsado por este. Quando se dá a segunda ocultação do satélite, a distância entre a Terra e Júpiter aumentou, como tal a luz teve que percorrer uma distância maior para chegar à Terra fazendo com que o período de translação do satélite pareça ser maior do que é na realidade. Essa diferença na medição das duas translações do satélite, levando em conta a diferença das distâncias entre a Terra e Júpiter entre as duas ocasiões, indicaria a velocidade da luz.
O valor a que Roemer chegou foi que a velocidade da luz seria de 220.000 km/s, hoje sabemos que o valor real é superior, mas é necessário levar em conta que na época este astrónomo não possuía dados precisos sobre a distância entre a Terra e Júpiter.
Com o passar do tempo outros cientistas tentaram medir a velocidade da luz com mais precisão. Em 1728 foi a vez do astrónomo inglês James Bradley efectuar suas medições que levaram a um resultado muito próximo do real. Em 1849, o físico francês Armand Hippolyte Fizeau fez também sua medição com base nas ideias apresentadas anteriormente por Galileu, ainda que a experiência em si fosse um pouco diferente. Em 1862, Jean Foucault aperfeiçou o método utilizado por Fizeau e encontrou um valor mais preciso. Mais tarde, por volta de 1925, esse mesmo método foi ainda aperfeiçoado por A. Michelson que conseguiu um resultado mais preciso ainda.
Posteriormente, os avanços da tecnologia permitiram chegar a um resultado muito rigoroso, sendo que actualmente considera-se que o valor correcto para a velocidade da luz é de 299 792,458 km/s, que segundo a teoria da relatividade de Einstein, é a velocidade limite, insuperável para qualquer corpo no nosso Universo.
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