Segundo luz

El segundo luz es una unidad de longitud útil en astronomía, telecomunicaciones y física relativista. Se define como la distancia que recorre la luz en el espacio libre en un segundo y equivale exactamente a 299 792 458 metros (aproximadamente 983 571 055 pies).

Así como el segundo forma la base de otras unidades de tiempo, el segundo luz puede formar la base de otras unidades de longitud, desde el nanosegundo luz (299,8 mm o poco menos de un pie internacional) al minuto luz, la hora luz y el día luz, que a veces se utilizan en publicaciones de divulgación científica. El año luz de uso más común también se define actualmente como exactamente igual a 31557600 segundos luz, ya que la definición de año se basa en un año juliano (no el año gregoriano) de exactamente 365,25 días, cada uno de exactamente 86400 SI segundos.

Uso en telecomunicaciones

Las señales de comunicación en la Tierra rara vez viajan precisamente a la velocidad de la luz en el espacio libre. Las distancias en fracciones de segundo luz son útiles para planificar redes de telecomunicaciones.

• Un nanosegundo ligero es casi 300 milímetros (299.8 mm, 5 mm menos de un pie), lo que limita la velocidad de transferencia de datos entre diferentes partes de una computadora grande.
• Un microsegundo ligero es de unos 300 metros.
• La distancia media, sobre la tierra, entre los lados opuestos de la Tierra es de 66.8 milisegundos.
• Los satélites de comunicaciones suelen ser 1.337 milisegundos ligeros (órbita terrestre baja) a 119,4 milisegundos ligeros (orden geoestacionaria) de la superficie de la Tierra. Por lo tanto, siempre habrá un retraso de al menos un cuarto de segundo en una comunicación vía satélite geoestacionario (119,4 ms veces 2); este retraso es perceptible en una conversación telefónica transoceánica enrutada por satélite. La respuesta también se retrasará con un cuarto de segundo y esto es claramente notable durante las entrevistas o discusiones en televisión cuando se envía por satélite.

Uso en astronomía

La cáscara amarilla que indica una distancia de un día luz del Sol se compara en tamaño con las posiciones de Voyager 1 y Pioneer 10 (flechas rojas y verdes respectivamente). Es más grande que el choque de terminación de la heliósfera (concha azul) pero más pequeño que la órbita de Comet Hale-Bopp (elipse naranja de color rojo bajo). Haga clic en la imagen para una vista más grande y enlaces a otras escalas.

La débil esfera amarilla centrada en el Sol tiene un radio de un minuto luz. Para la comparación, los tamaños de Rigel (la estrella azul en la parte superior izquierda) y Aldebaran (la estrella roja en la parte superior derecha) se muestran a escala. La elipse amarilla grande representa la órbita de Mercurio.

El segundo luz es una unidad conveniente para medir distancias en el Sistema Solar interior, ya que se corresponde muy de cerca con los datos radiométricos utilizados para determinarlas. (La coincidencia no es exacta para un observador basado en la Tierra debido a una corrección muy pequeña por los efectos de la relatividad). El valor de la unidad astronómica (aproximadamente la distancia entre la Tierra y el Sol) en segundos luz es una medida fundamental para el cálculo de las modernas efemérides (tablas de posiciones planetarias). Por lo general, se cita como "tiempo de luz por unidad de distancia" en tablas de constantes astronómicas, y su valor actualmente aceptado es 499.004786385(20) s.

• El diámetro medio de la Tierra es alrededor de 0.0425 segundos luz.
• La distancia media entre la Tierra y la Luna (la distancia lunar) es de aproximadamente 1.282 segundos luz.
• El diámetro del Sol es de unos 4.643 segundos de luz.
• La distancia media entre la Tierra y el Sol (la unidad astronómica) es de 499.0 segundos luz.

Se pueden definir múltiplos del segundo luz, aunque aparte del año luz, se utilizan más en publicaciones de divulgación científica que en trabajos de investigación. Por ejemplo:

• La distancia media entre la Tierra y el Sol es de 8.317 minutos luz.
• La distancia media entre Plutón y el Sol (34.72 AU) es de 4,81 horas luz.
• El objeto artificial más distante de la humanidad, Voyager 1, tiene una velocidad interestelar de 3,57 AU/año, o 29,7 minutos luz/año. A partir de 2023 la sonda, lanzada en 1977, está a más de 22 horas de luz de la Tierra y del Sol, y se espera que alcance una distancia de un día luz alrededor de noviembre 2026 - febrero 2027.