LIECC小百科 | “光年”有多远?
发布时间:2020/09/09 10:42:41

光年是长度单位,用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离,一般被用于衡量天体间的时空距离,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离,为9,460,730,472,580,800米,是时间和光速计算出来的单位。因为带有""字,它常常被误以为是时间单位,以至于有时会产生误用。例如某流行歌曲中可能误用它来比喻时间的长久,如"一转眼,一瞬间,一光年。"



我们常用的公历当中的1年,时间并不总是365天,而是每过4年,就要有一个闰年,这一年的2月是29日,比平时多了1日。但是我们计算光年不能说光在2019年,比光在2020年少传播了1天的距离,这样一来“光年”这个单位也没有一个准确的长度了。

 

不过科学家们当然比我们更早发现这个问题,自然也想到了要如何去解决它——说到科学家解决这个“光年”中“年”的问题,还和一位历史名人有关。科学家在定义“光年”这个单位的时候,所用到的“年”,和我们传统意义上的公历年和农历年都不同,而是一种在科学研究当中专用的“儒略年”。因为命名了“儒略年”的儒略,就是凯撒本人。当时凯撒执政期间,历法上采用了当时罗马著名的天文学家和数学家索西琴尼的意见,用儒略历代替了之前施行的历法,也就是现在“公历”的前身。直到16世纪之前,西方许多国家采用的历法都还是儒略历,包括现在的公历,也都是从儒略历改进而来的。在一儒略年(定义值为365.25)的时间中,在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,一个光子所行走的距离。因为真空中的光速是每秒299,792,458(准确值),所以一光年等于9460730472580800米,或者,5878625373183.608英里,或5108385784330.886海里,或约9.46×10米或约9.46×10千米。

 

太阳与最近的恒星半人马座α星相距43万亿千米,人类观察到的最远的星星,是这个数字的30多亿倍。这种情况下使用光年就容易多了,太阳到半人马座α星的距离为4.545光年,与最亮的恒星天狼星为8.6光年,与牛郎星和织女星的距离分别为16.6326.3光年,与参宿七的距离为850光年,银河系的跨度达10万光年。目前人类探知的最遥远的星,距离地球已达150亿光年—人类观测到此光已是150亿年前的事情了(宇宙大爆炸的时间是恒定的,不能说因为它距离我们150亿光年就说我们看到了150亿年前的宇宙大爆炸)。比邻星是距离太阳系最近的一颗恒星,约4.2光年,属于半人马座α星的一员。半人马座α星正是刘慈欣在《三体》中所描述的三体星系。

光年这个词既融合了时间也融合了距离,它既是人类探索宇宙空间的标尺,也是人类认识宇宙文明的敲门砖。


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