光年是怎么一回事？ 光年如何計(jì)算？
時(shí)間：2017-04-25 11:55 來(lái)源：怪羅科普 責(zé)任編輯：沫朵
原標(biāo)題：光年是怎么一回事？ 光年如何計(jì)算？
雖然宇宙的大部分仍然保持神秘且未探索過(guò)，但我們知道這是真的：空間廣袤無(wú)垠。為了量化浩瀚的宇宙，天文學(xué)家通常用多少光年來(lái)表示天體距離我們有多遠(yuǎn)。那么，光年究竟是怎么一回事呢？
與乍一看相反，“光年”其實(shí)是一種距離單位，而非時(shí)間。光年是指光在一年中行進(jìn)的距離。具體來(lái)說(shuō)，國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)（IAU）把光年定義為光在真空中行進(jìn)365.25天的距離。
同樣，你可以把100公里描述為一個(gè)“車(chē)時(shí)”——即汽車(chē)在高速公路上行駛一小時(shí)的距離。事實(shí)上，我們經(jīng)常以時(shí)間的方式來(lái)告訴人們距離，例如，“我還有10分鐘的路程”。
距離我們250萬(wàn)光年的仙女星系
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，因?yàn)橛钪婵臻g太過(guò)于浩瀚，用米、千米等單位來(lái)表述距離很不方便，于是天文學(xué)家發(fā)明了距離的一個(gè)較大單位：光年。
光年有多大？光以每秒299,792.5公里的速度運(yùn)動(dòng)，即時(shí)速為10.8億公里。將光速與時(shí)間相乘即可得到光年，約為9.46萬(wàn)億公里。到太陽(yáng)最近恒星的距離是4.3光年，或40.7萬(wàn)億公里。
第一次提到光年這個(gè)概念可追溯到1838年，當(dāng)時(shí)一位名叫弗里德里希·貝塞爾（Friedrich Bessel）的德國(guó)科學(xué)家。他測(cè)量了一顆名為天鵝座61（又稱貝塞爾星）恒星的距離，并得到了其距離為地球軌道半徑的660,000倍。他指出，光需要大約10年才能到達(dá)那里，但他不喜歡“光年”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。其中一個(gè)原因是在當(dāng)時(shí)，科學(xué)家并不清楚光速是宇宙的一個(gè)基本常數(shù)。直到1851年，這個(gè)詞在德國(guó)一個(gè)名為L(zhǎng)ichtjare的天文學(xué)出版物中首次出現(xiàn)。后來(lái)，天文學(xué)家逐漸采用了它�，F(xiàn)在，“光年”是一個(gè)常用的天文計(jì)量單位，包括在科學(xué)文獻(xiàn)中。
秒差距的定義
在天文學(xué)中，還有一個(gè)距離單位與光年相競(jìng)爭(zhēng)，那就是秒差距，1秒差距約等于3.26光年。這是利用三角視差法測(cè)量恒星距離時(shí)所使用的一種古老的天文距離單位。20世紀(jì)早期英國(guó) 的天體物理學(xué)家亞瑟·愛(ài)丁頓（被認(rèn)為首次證明了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論）更喜歡秒差距，他稱使用光年“不方便”。然而，他失利了。
光年還可以被分解為光天、光時(shí)或甚至光秒，雖然這些單位較少使用。太陽(yáng)距離地球約8.3光分，這意味著太陽(yáng)發(fā)出的光要傳播8.3分鐘才能到達(dá)地球（理想狀態(tài)下）。
所有這一切都取決于確定光速的大小，但這很難測(cè)量，因?yàn)楣馓炝恕?/div>
在17世紀(jì)前，人們認(rèn)為光速無(wú)限大。后來(lái)，科學(xué)家逐漸發(fā)現(xiàn)光是以有限速度傳播，并測(cè)出了光速（詳見(jiàn)我們的另一篇文章《科學(xué)家如何測(cè)量光速？》沒(méi)法添加鏈接，可以點(diǎn)擊怪羅科普進(jìn)入主頁(yè)查找下）。最后，在1905年，愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論認(rèn)為無(wú)論從哪里觀察，光總是以恒定相同的速度移動(dòng)。這是一個(gè)很大的進(jìn)步，因?yàn)橥蝗还馑俪蔀橛钪娴某?shù)之一。因此，光年也就成為了一個(gè)很有用的天文距離單位。
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