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为什么叫光年(什么是光年?)

时间:2024-06-24 10:24:33阅读:

然而,对于非科学家来说,光年可能是一个令人费解的概念。它是一个距离单位,但它听起来却像一个时间单位。雪上加霜的是,科幻电影和电视节目经常搞砸这个概念。

即使是最初的“星际迷航”系列也搞错了光年。在1968年的一集中,来自特洛伊乌斯的外星人公主艾兰告诉柯克船长,她宁愿躲在自己的房间里“10光年”,也不愿出来和他说话。哎呦。

光年有多远?

光以每秒299,792,458米的速度传播。用这个数字乘以一年中的秒数(31,557,600),你就会得到答案:一光年是9,460,730,473,000公里。

熟悉的单位,如公里和英里,用来描述宇宙的浩瀚,小得离谱。以比邻星半人马座为例,它是太阳以外最近的恒星。你可以说它在40,113,000,000,000公里之外,或称之为4.24光年的距离。

你在夜间看到的大多数恒星都在离地球几百光年的范围内。我们所居住的银河系恰好是一个直径约10万光年的美丽星系。仙女座星系距离地球254万光年,这是一个巨大的数字,但仍然比“24,030,000,000,000,000,000公里”更容易管理。

所以光年只是距离的一种度量,而不是时间?

严格来说是的。光年是距离的单位,就像千米和米一样。

但光年的故事还有另一个迷人的一面。因为光以有限的速度移动,所以你所看到的一切都是过时的:你对世界的看法实际上是事物在其光开始向你传播的那一刻的样子的图像。

如果你盯着房间的另一边看,滞后的时间只有十亿分之一秒,完全无法察觉的时间。看着月亮,你会发现它大约是在1.5秒前的样子。看着落日,你会看到8.3分钟前的太阳。

对于恒星来说,这种影响要明显得多。它们离我们几光年远,所以当你看着它们时,你就是在回顾过去。

天狼星,天空中最亮的恒星,距离地球8.6光年,这意味着你所看到的光在8.6年前就离开了它。换句话说,我们总是看到8.6年前的天狼星。天津四是天鹅座中的一颗著名的夏季恒星,距离地球约2500光年。当亚里士多德还活着的时候,它闪烁的光芒已经在向我们走来的路上了。

记住,其他星系甚至更遥远。像哈勃这样强大的望远镜可以探测到数十亿年来光线一直在向我们传播的星系。因此,那些虚幻的哈勃图像向我们展示了几十亿年前的星系,在某些情况下,它们来自地球出现之前的一个时期。

简而言之,光年只描述距离,但光本身提供了一种时间机器,使我们能够观察很久以前的宇宙。

我们如何知道光的速度?

罗默意识到,延迟与木卫一无关。相反,当地球和木星在太阳的对侧时,光跨越额外的距离需要时间,这是一种错觉。他的计算表明,光每秒传播131,000英里,考虑到他是在望远镜发明60年后才完成这项工作的,这是一个非常好的估算。

谁想出了光年这个词?

人们对这个想法的理解如此之快,以至于无法确定是哪个人。然而,阿雷努指出了一个很好的候选人:英国学者弗朗西斯·罗伯茨(Francis Roberts),他在1694年沉思道:“光从恒星到我们的旅行所花费的时间,比我们进行西印度之旅的时间还要多。”

贝塞尔通过观察天鹅座 61 的视差来计算其距离,视差是由地球绕太阳运动引起的天空中明显的来回运动。

不幸的是,秒差距的“秒”听起来像一个时间单位,导致更多的混乱。在1977年的电影《星球大战:新的希望》中,汉·索洛吹嘘他“以不到12秒差距的时间完成了凯塞尔之旅。”

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