光年是什么的单位距离 15亿光年是距离还是时间


光年是什么的单位距离 15亿光年是距离还是时间

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对于任何试图了解外层空间的人来说,光年是必不可少的测量单位 。让一群天文学家交谈,你会听到他们说“光年”,就像你听到足球迷提到“足球场”一样 。
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?
【光年是什么的单位距离 15亿光年是距离还是时间】光年是一束光在真空中一年内传播的距离 。指定一个真空是很重要的,因为光在穿过任何一种物质时都会变慢 。例如,在水中,它的传播速度要慢25% 。宇宙的大部分是近乎完美的真空,因此天文学家通常可以假定光正以其最高速度运动 。
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 。
为什么天文学家要用光年来测量距离?
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 。
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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?
这一至关重要的见解来自17世纪丹麦天文学家奥勒·罗默(Ole R?mer) 。在16世纪60年代,他正在研究木星的卫星之一Io(木卫一),这时他注意到了一件奇怪的事情:当木星和地球相距最远时,木卫一会比天文学家预测的晚几分钟滑入木星的阴影中 。当两个行星最接近时,这一事件似乎早了几分钟就发生了 。