发布网友 发布时间:2022-04-23 10:07
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热心网友 时间:2023-02-08 03:43
光年是用于表示天文距离的长度单位,其长度约为9.46万亿公里(9.46 x 10^12公里)。光年是光在一个朱利安年(或者恒星年,365.25天,注意不是太阳年365.24219879天)内在真空中传播的距离。因为它包含“年”这个词,所以“光年”这个词有时被误解为一个时间单位。
光年到底有多长?
光年是朱利安年与光速((299792458 m/s)的乘积。
1光年= 9460730472580800米
≈9.461万亿公里
≈63241.077天文单位(太阳到地球的距离)
≈0.306601秒差距
体会一下各种天体距离我们的距离
笔者小时候以为一光年就是光过了一年的时间,那时候以为光年是时间单位,后来有人告诉我光年是距离单位,一光年就是光跑一年的距离,这时候我虽然知道了光年的正确含义,但是对一光年这个距离长度仍然没什么概念,其实不只是我,很多人都无法在脑子里想象一光年究竟有多长。
光速是每秒三十万公里,一秒可以绕地球七圈半,而现在人类在天上的卫星绕地球一圈得90分钟左右,和光速比起来差远。
每秒三十万公里的光跑一年大约是10万亿公里,而人类的旅行者一号以17km/s的速度飞了41年也才飞了211亿公里,换算下来也就是20光时左右,距离一光年还很遥远。
巧合的是我们太阳系的半径也是一光年,所以旅行者一号想要飞出太阳系就需要上万年才行,有可能在旅行者一号飞出太阳系之前人类就离开太阳系了。
太阳系内其实是用不上光年这种单位的,天文学家在计量太阳系内天体距离的时候往往用的是“天文单位”,一个天文单位就是1.5亿公里,也就是地球到太阳的平均距离,而一旦离开太阳系就需要用到光年单位了。
但是光年单位也不是顶级的,因为宇宙中动辄几十亿上百亿光年也是很常见的,所以天文学家们有发明了“秒差距”,秒差距等于3.261光年,用于测量恒星间的距离,千秒差距就是3261光年,用来测量星系内部天体距离,百万秒差距用来测量星系和星系之间的距离,十亿秒差距用来计算类星体之间的距离。
虽然从宇宙尺度来讲,一光年近在咫尺,但对于人类来说,这就是遥不可及。光速是物体的运动速度极限,宇宙中没有物体的速度可以与之相比。只要一秒钟,光就能行进将近30万千米的距离。如果让光在空间中传播一年,它走过的距离将高达10万亿千米,这就是一光年的长度。
关于一光年是什么概念的问题,可以通过对比加以说明。
一光年的距离相当于地球和月球距离的2500万倍,太阳和地球距离的6.3万倍。一光年的距离可以并排放下7.4亿个地球,680万个太阳。
如果一个人以10米/秒的速度奔跑,那他需要将近三千万年的时间才能跑完一光年。如果一辆车以120千米/小时(33.3米/秒)的速度行驶,则需要将近九百万年的时间才能行驶完一光年。如果一架飞机以900千米/小时(250米/秒)的速度飞行,则飞完一光年所需的时间为120万年。如果以旅行者1号17千米/秒的速度飞行,所需的时间约为1.8万年。即便以人造飞行器目前所能达到的最快速度——192千米/秒(帕克太阳探测器在最接近太阳时的速度),所需的时间也要1560年。
一光年是太阳系半径的偏低估值,这意味着人类在可见的未来是无法离开太阳系的,而飞到遥远的系外行星更是天方夜谭。
至于那些距离我们几十亿甚至上百亿光年的河外星系,那是我们无法想象的遥远。
我曾经看到过有人提出这样的一个问题:一光年等于我们地球上多长时间,或者一光年相当于我们认识的多少“年”!从这可以看出,他把光年认为是一个时间单位,下面我们来简单了解“光年”!
光年一词来源于英语的组合词“light-year”的翻译!
光年是天文学上常用的一个长度单位,是光在真空中一年的时间内所走的路程,代入相关的数据可得:
1光年=3×10(8次方)×365×24×3600m
大约为149600000(一亿四千九百六十万)公里
宇宙的空间尺度非常大(我不知道用什么更好的词来形容了)!所以,用我们之前常用的千米等长度单位将会非常的不方便!所以我们引入光年这个长度单位,因为光速是目前人类所知道的最大速度值!
我们可以举些例子,加强对这个长度的理解
(1)离我们最近的天体是月球,距离约为38万公里,光需要1秒从地球就能到达月球!
(2)太阳离我们大约有1.5亿公里,太阳光到达地球大约需要13分钟!
(3)最近热门的人类得到首张黑洞照片,主角是M87星系中心的超大质量黑洞,它的质量是太阳的65亿倍,距离地球5500万光年,也就是这里的光到达地球需要5500万年,OMGD!
以宇宙的大尺度看来,光速是在是太蜗牛了!