1光年有多远?光走1光年,真要1年的时间?光:只要一瞬间

光年是一个非常特殊的单位,里面有个“年”字,看起来表示时间,但其实是度量距离的单位。这个长度单位在日常生活中根本用不到,因为它实在是太大了,只有在天文学家领域才会用到。那么,1光年究竟是什么概念呢?走1光年要多长时间?

随着天文望远镜的发展,人类借此可以窥探到更为深远的宇宙,也认识到了宇宙大到不可思议的程度。在太阳系中,用公里或者天文单位来表示距离还是很方便的,比如,地球到太阳的距离约为1.5亿公里,即1天文单位;海王星到太阳的距离约为45亿公里,相当于30天文单位。

但在太阳系外,还有浩瀚无垠的星际空间,乃至星系际空间。在肉眼可见的星空中,属于太阳系的星星只有几颗,天上的那些繁星皆是太阳系外的恒星,它们的距离非常远。此外,夜空中还有几个肉眼可见的云雾状天体,它们有的是银河系中的星云,有的是距离更远的河外星系。

1838年,德国天文学家弗里德里希·贝塞尔(Friedrich Bessel)首次对太阳系外的恒星距离进行测量。他把目标选为天鹅座的天津增廿九(天鹅座61),测出的距离为66万天文单位,即99万亿公里。如此遥远的距离,究竟是如何测出来的呢?

这就要讲到十分巧妙的视差原理。试想一下,竖起拇指,然后把手伸直,闭上右眼,用左眼把拇指对准前方一个目标,保持不动。接着,再闭上左眼,睁开右眼,就能看到目标相对于拇指发生了移动,这就是视差。利用同样的原理,可以测出恒星的距离。

先在一月份的某天对一颗恒星进行观测,记录它相对于其他背景恒星的位置。然后在半年后的七月份某天,当地球在公转轨道上转动到了太阳的另一侧时,再对这颗目标恒星进行观测,并记录它的相对位置。

结合半年之间的两次观测结果,可以测出这颗恒星的视差角。由于地球到太阳的距离是已知的,再根据三角函数关系,就能算出恒星的距离,这就是用于恒星测距的三角视差法。

在测出天津增廿九的距离后,人们第一次认识到星际空间的广袤。不过,当时光速的确切值是多少并不知道,而且光速是不是常数也不清楚,所以光年并没有被提出来,天文单位仍然是最大的长度单位。

到了19世纪中叶之后,光速的测量精度有了显著的提高。麦克斯韦在提出麦克斯韦方程组后,从中推导出了真空中的光速是常数的重要结论。在这之后,爱因斯坦创立狭义相对论,更是明确了光速是宇宙中的一个基本常数,而且不会随着参照系的选择而改变。

于是,科学家利用光速创造出一个巨大的长度单位。在光速被足够精确测量出来之后,科学家基于测量结果,把光速定义为了299792458米/秒。光在真空中前进1年的距离即为1光年,光速(速度)乘以1年(时间)得到就是距离,约为9.4607 10^15米,或者9.4607万亿公里。

对于人类来说,1光年的距离极其遥远。如果我们每秒能走1.5米,走完1光年将需要长达2亿年的时间。如果改坐普通飞机,也要120万年的时间。就算速度为每秒10公里的宇宙飞船,也要耗时3万年。

如果用光年来表示天津增廿九的距离,相当于10.4光年,这样非常便于表示遥远恒星的距离。光年无疑直接表示的是距离有多远,但这个特殊的单位其实还能间接体现出时间的概念。

从光年的定义出发可知,天津增廿九距离地球10.4光年,这意味着这颗恒星发出的光需要耗时10.4年才能到达地球。也就是说,我们现在接收到的是天津增廿九在10.4年前发出的光。而它现在发出的光还在去往地球的路上,还要再过10.4年,我们才能接收到这些光子。

因此,当我们观测宇宙时,距离看得越远,相当于看到了越久之前的时间。不过,空间一直在膨胀,宇宙一直在变大,尽管理论最远观测距离可达465亿光年,但最远所能追溯到的时间只有138亿年。

在我们看来,光走1光年的距离需要1年的时间。但从光的角度来看(如果有的话),它们不管走1光年,还是走100亿光年,其实只要一瞬间就能到达,这涉及到了狭义相对论的时间膨胀效应。

根据相对论,速度越快的参照系,时间相对过得越慢。当速度足够逼近光速时,时间流逝速率也会随之接近于零。假设一艘宇宙飞船以99.999985%光速前进时,飞船上过1天,相当于地球上过5年。如果飞船速度达到99.99999996247%光速时,飞船上的1天相当于地球上的100年。

只不过飞船是有静质量的,无论如何都不会达到光速,所以飞船上的时间不会完全停止流动。而光子没有静质量,可以并且也只能以光速前进。对于光来说,没有时间的概念,时间是静止的,光无论走多远,就算从宇宙的一端到另一端,都只需一瞬间。但在人类看来,光在1年的时间里只能走1光年,这就是相对论的相对概念。

  • 1鍏夊勾绌剁珶鏄杩?濡傛灉姝ヨ,闇瑕佸闀挎椂闂?
    绛旓細鍏充簬鍏夊勾鐨勮窛绂伙紝鎴戜滑鍙互鐢ㄥ厜閫熸潵杩涜璁$畻銆傚厜閫熸瘡绉掑彲浠ヨ揪鍒30涓囧崈绫冲乏鍙筹紝涓鍏夊勾澶ф灏辨槸9460730472580800绫炽傝繖涓暟鍊煎凡缁忚秴杩囦簡甯镐汉鐨勮鐭ワ紝鎯宠鐢ㄦ琛屾潵璧板畬涓鍏夊勾锛缁濆鏄笉鍙兘鐨勩傛琛岀殑閫熷害澶ф鏄瘡灏忔椂4-5鍗冪背锛岃繖宸茬粡绠楁槸蹇殑浜嗐備袱鑰呬竴闄わ紝寰楀埌鐨勬暟鎹ぇ姒傛槸2浜垮骞淬1銆佸厜骞寸殑璺濈鏈夊灏戞垜浠...
  • 1鍏夊勾鏈夊杩?鍏夎蛋1鍏夊勾,鐪熻1骞寸殑鏃堕棿?鍏:鍙涓鐬棿
    绛旓細瀵逛簬浜虹被鏉ヨ锛1鍏夊勾鐨勮窛绂绘瀬鍏堕仴杩溿傚鏋滄垜浠瘡绉掕兘璧1.5绫筹紝璧板畬1鍏夊勾灏嗛渶瑕侀暱杈2浜垮勾鐨勬椂闂淬傚鏋滄敼鍧愭櫘閫氶鏈猴紝涔熻120涓囧勾鐨勬椂闂淬傚氨绠楅熷害涓烘瘡绉10鍏噷鐨勫畤瀹欓鑸癸紝涔熻鑰楁椂3涓囧勾銆傚鏋滅敤鍏夊勾鏉ヨ〃绀哄ぉ娲ュ寤夸節鐨勮窛绂伙紝鐩稿綋浜10.4鍏夊勾锛杩欐牱闈炲父渚夸簬琛ㄧず閬ヨ繙鎭掓槦鐨勮窛绂汇傚厜骞存棤鐤戠洿鎺ヨ〃绀虹殑鏄窛...
  • 1鍏夊勾绛変簬澶氬勾(娉:灏鏄竴涓汉璧板畬涓鍏夊勾瑕澶氬皯骞)
    绛旓細閭d箞涓涓汉璧板畬涓鍏夊勾闇瑕 澶х害196,362,193骞达紝绾2浜垮勾銆
  • 鍏夊勾璺濈鏈夊杩
    绛旓細涓鍏夊勾鏄9460730472581鍏噷銆備竴鍏夊勾灏辨槸鍏夎蛋涓骞寸殑璺▼锛屽厜涓绉掗挓鍙互璧30涓囧叕閲岋紝鍒欎竴鍒嗛挓璧扮殑璺▼鏄30涓*60=1800涓囧叕閲岋紝涓灏忔椂璧扮殑璺▼鏄1800涓*60=108000涓囧叕閲=10.8浜垮叕閲岋紝涓澶╄蛋鐨勮矾绋嬫槸10.8浜*24=259.2浜垮叕閲屻傚畤瀹欎腑澶╀綋闂寸殑璺濈闈炲父澶э紝濡傛灉浠ユ渶甯歌鐨勫崈绫充负鍗曚綅璁$畻闈炲父楹荤儲锛屼互鍏夊勾涓...
  • 涓鍏夊勾鍒板簳鏈夊杩,浜虹被姝ヨ涓鍏夊勾,瑕澶氫箙?
    绛旓細鎹㈠彞璇濊锛屽鏋滀汉绫诲厜闈犳琛岀殑璇濓紙杩欏叾涓笉鑰冭檻姝讳骸鍜屼紤鎭級锛岄偅涔堣蛋瀹涓鍏夊勾鍒欏皢闇瑕佸ぇ绾2.25浜垮勾鐨勬椂闂淬傝屾牴鎹瀛﹀鐮旂┒鍙戠幇锛屾亹榫欒癁鐢熶簬澶х害2.45浜垮勾鍓嶏紝鐩稿綋浜庝粠鎭愰緳鍑虹幇灏卞紑濮嬭蛋璧凤紝璧板埌鐜板湪灏卞樊涓嶅鏄1鍏夊勾銆傚お闃崇郴鏈夊澶э紵鎹ぉ鏂囧瀹剁殑瑙傛祴锛屽畠鐨勫崐寰勮嚦灏戝湪2鍏夊勾浠ヤ笂锛屽厜绾挎兂瑕佹垚鍔熷啿鍑哄お闃...
  • 涓鍏夊勾鍒板簳鏈夊闀,鍋囧浜烘琛屼竴鍏夊勾鍙堣澶氫箙鍛?
    绛旓細涓鑸潵璇村ぇ閮ㄥ垎浜虹殑姝ュ箙鍦1绫冲乏鍙筹紝绾︽瘡灏忔椂鍙互琛岃蛋4鍒5鍏噷锛屽亣濡傝涓涓汉涓嶅悆涓嶅枬涓嶄紤鎭紝涓鐩磋蛋涓嬪幓锛岄偅涔堝彲浠ヨ绠楀嚭锛屾琛1鍏夊勾灏嗛渶瑕佽姳璐2.16浜垮勾宸﹀彸鐨勬椂闂淬傚鏋滆兘涓鐩翠繚鎸佸崥灏旂壒鐧剧背閫熷害锛岄偅涔堥渶瑕6500涓囧勾鎵嶈兘璺戝畬涓鍏夊勾銆傚彲鎯宠岀煡涓鍏夊勾鏈澶氶暱 缁煎悎浠ヤ笂鏁版嵁鎴戜滑鍙互鐪嬪嚭锛屼竴鍏夊勾瀵逛簬浜虹被鑰岃█...
  • 鍏夊勾鏄浠涔?鍏夎蛋1鍏夊勾鐪鐨勯渶瑕佷竴骞存椂闂村悧?
    绛旓細杩欒繕鐪熶笉涓瀹氥備粠浜虹被鐨勮瑙掓潵璇锛屽厜璧瀹1鍏夊勾纭疄闇瑕1骞达紝浣嗗浜庡湪鐪熺┖涓缁堜互鍏夐熼椹扮殑鍏夋潵璇达紝璧板畬1鍏夊勾鍙槸涓鐬棿鐨勪簨銆傚洜涓哄浠ュ厜閫熻繍鍔ㄧ殑鐗╀綋鏉ヨ锛屾牴鏈病鏈夋椂闂寸殑姒傚康銆傝繖鏄牴鎹埍鍥犳柉鍧︾殑鐩稿璁烘帹瀵煎嚭鏉ョ殑缁撹锛屽洜涓烘椂闂村拰绌洪棿鏄揣瀵嗚仈绯诲湪涓璧风殑锛岃岀墿璐ㄥ張鑳藉奖鍝嶆椂绌恒傝鐞嗚璁や负锛屽綋鐗╀綋...
  • 涓鍏夊勾鐨勮窛绂绘槸澶氬皯?
    绛旓細鍏夊勾锛涓鑸槸鐢ㄦ潵閲忓害寰堝ぇ鐨勮窛绂伙紝濡傚お闃宠窡鍙涓鎭掓槦鐨勮窛绂汇傚厜骞翠笉鏄椂闂村崟浣嶃傚湪澶╂枃瀛︼紝绉掑樊璺濇槸鍙︿竴涓父鐢ㄧ殑璺濈鍗曚綅锛1绉掑樊璺=3.26鍏夊勾銆傚湪涓鍎掔暐骞达紙瀹氫箟鍊间负365.25鏃ワ級鐨勬椂闂翠腑锛屽湪鑷敱绌洪棿浠ュ強璺濈浠讳綍寮曞姏鍦烘垨纾佸満鏃犻檺杩滅殑鍦版柟锛屽厜鎵琛岃蛋鐨勮窛绂汇傚洜涓虹湡绌轰腑鐨勫厜閫熸槸姣忕299,792,458绫筹紙鍑嗙‘鍊...
  • 涓鍏夊勾鐨勮窛绂鏈夊杩滀竴鍏夊勾鍏蜂綋鏄杩
    绛旓細1鍏夊勾鐨勮窛绂荤害涓94605浜垮崈绫炽傝绠楁柟娉曪細1鍏夊勾=3脳10^5鍗冪背/绉捗365脳24脳60脳60绉=94605浜垮崈绫炽傜畝浠嬶細鍏夊勾鏄璁¢噺澶╀綋闂存椂绌鸿窛绂荤殑鍗曚綅锛屼竴鑸鐢ㄤ簬琛¢噺澶╀綋闂寸殑鏃剁┖璺濈锛屽叾瀛楅潰鎰忔濇槸鎸囧厜鍦ㄧ湡绌轰腑娌跨洿绾夸紶鎾竴骞寸殑璺濈锛岀害涓94605浜垮崈绫筹紝鏄敱鏃堕棿鍜屽厜閫熻绠楀嚭鏉ョ殑銆
  • 涓鍏夊勾瑕姝ヨ澶氫箙,澶ф闇瑕佸灏戜嚎骞?
    绛旓細鏅氫汉姝ヨ閫熷害澶х害5鍗冪背/灏忔椂宸﹀彸锛岄偅涔璧颁竴鍏夊勾澶х害闇瑕215998412.616骞淬傚嵆锛2.16浜垮勾锛佽繖鏄笉鍋滄琛岀殑缁撴灉锛屽鏋滄瘡澶╀紤鎭叓灏忔椂鐨勮瘽澶х害闇瑕3浜垮勾锛佸鏋滄瘡澶╄鍚1鍗冨厠绮锛1鍗冨厠楗按锛岄偅涔堥渶瑕236518261.8鍚ㄨˉ缁 澶х害鏄2365涓囧惃琛ョ粰锛屼笉鐭ラ亾闇瑕佸澶т竴涓洟闃熷湪鍋氬悗鍕わ紝鑰屼笖姣忎釜浜鸿蛋80骞寸殑璇濋渶瑕400...
  • 扩展阅读:一光年飞机要飞多久 ... 一光年约30万公里 ... 一光年≈多少米 ... 1光年人类要飞多久 ... 一光年有多长多少公里 ... 一亿光年要飞多久 ... 一光年探测器要飞多久 ... 600光年火箭要飞多久 ... 人类有飞出过一光年吗 ...

    本站交流只代表网友个人观点,与本站立场无关
    欢迎反馈与建议,请联系电邮
    2024© 车视网