在天文学中,很多人肯定听到过一个词,那就是光年,比如某某星系的直径多少光年,那颗恒星又距离地球多少光年,那么光年到底是什么概念,为什么在宇宙中这些天体都用光年来表达呢?
简单而言光年就是一种长度单位,它和我们平时所使用的米或者千米一样,然而在浩瀚的宇宙里,空间大的超乎我们的想象,天体与天体之间的距离已经无法用我们所熟知的千米来衡量了,从而就衍生出了光年这种长度单位来计算天体距离,那么一光年有多长呢。
其实要想计算出一光年有多长并不难,因为它是以光速来计算的,我们知道光速是宇宙中物质运动的极限速度,并且在真空中传播是恒定的,仅一秒便能围绕地球7.5圈,其速度大约为30万千米每秒,而一光年便是光在真空中传播一年的距离。如果我们将这个距离换算成千米的话,即可用速度乘以时间就能得到,一光年也就是9.46万亿千米
9.46万亿这个数字太过庞大,很多人可能没有多少概念,我们举个例子,以人类飞行最远的人造飞行器旅行者一号为例,它从1977年发射至今,已经在宇宙空间中飞行了长达46年之久,目前正以每秒17千米的速度向太阳系外飞去,如今距离地球大约有226亿公里了,但我们将它换算成光年的话,也只有20个光时,而科学家推测太阳系的半径正好为一光年,这意味着旅行者一号要想飞出太阳系将需要1.7万年的时间。不难想象一光年的距离有多长。
不过在光年之上还有更大的长度单位,那就是秒差距,千秒差距以及百万秒差距,只是他们都用于测量天体距离所使用的,而平时衡量天体距离的话都按光年来计算。
光年是什么意思一光年是多少?
简单而言光年就是一种长度单位。一光年=9.461x10的十五次方米。
它和我们平时所使用的米或者千米一样,然而在浩瀚的宇宙里,空间大的超乎我们的想象,天体与天体之间的距离已经无法用我们所熟知的千米来衡量了,从而就衍生出了光年这种长度单位来计算天体距离,那么一光年有多长呢。
其实要想计算出一光年有多长并不难,因为它是以光速来计算的,我们知道光速是宇宙中物质运动的极限速度,并且在真空中传播是恒定的,仅一秒便能围绕地球7.5圈,其速度大约为30万千米每秒,而一光年便是光在真空中传播一年的距离。
如果我们将这个距离换算成千米的话,即可用速度乘以时间就能得到,一光年也就是9.46万亿千米。
9.46万亿这个数字太过庞大,很多人可能没有多少概念,我们举个例子,以人类飞行最远的人造飞行器旅行者一号为例,它从1977年发射至今,已经在宇宙空间中飞行了长达46年之久,目前正以每秒17千米的速度向太阳系外飞去。
如今距离地球大约有226亿公里了,但我们将它换算成光年的话,也只有20个光时,而科学家推测太阳系的半径正好为一光年,这意味着旅行者一号要想飞出太阳系将需要1.7万年的时间。不难想象一光年的距离有多长。
一光年的距离是什么概念?到底有多长?
光年(light-year):
根据国际天文学联合会(International Astronomical Union,IAU)的定义,光年是光在一个朱利安年(Julian year, 365.25天)内在真空中传播的距离。
1 光年 =299792458*365.25*3600*24 米(metres)
= 9460730472580800 米(metres)
≈ 9.461 万亿公里 (trillion kilometres)
≈ 5.878625 万亿公里 (trillion miles)
≈ 63241.077 天文单位 (astronomical units)
≈ 0.306601 秒差距 (parsecs)
光年通常用于表达星系距离和星系距离的其他距离,特别是在非专业和科普出版物中。
以上是对光年的最专业的回答,我们普通人也能够根据字面意思理解即,光用光的速度走一年的距离就叫光年。光在真空中走的速度叫光速。
看科普节目,特别是关于宇宙关于外星的,都会涉及光年这个词汇,比如说从地球到某个星系的距离有10亿光年,这句话的意思就是地球与这个星系的距离光都要走10亿年,就不谈我们地球人这些相对“龟速”的飞行器了。(图为银河系直径10万光年,也就是光需要走10万年才能从一端到另一端)
再来看看与之相关的光走一年用的速度:光速,我们就不用数字了,做一个例子,两个人晚上在两个山头上,一个人手中有强光灯,可以照到另一个山头,我们定一个时间让那个有灯的人打开灯的开关,到另一个人眼睛看到灯光的那一刻,用耗费的时间除以两座山头的距离就是光速,这需要非常精密的仪器才测出来精准的数字,用普通的语言来说就是“一瞬间”等。