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LIECC小百科 | “光年”有多远?
发布时间:2020/9/9 10:42:41

光年是長度單位,用來計量光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間的距離,一般被用于衡量天體間的時空距離,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間所經過的距離,爲9,460,730,472,580,800米,是時間和光速計算出來的單位。因爲帶有""字,它常常被誤以爲是時間單位,以至于有時會産生誤用。例如某流行歌曲中可能誤用它來比喻時間的長久,如"一轉眼,一瞬間,一光年。"



我們常用的公曆當中的1年,時間並不總是365天,而是每過4年,就要有一個閏年,這一年的2月是29日,比平時多了1日。但是我們計算光年不能說光在2019年,比光在2020年少傳播了1天的距離,這樣一來“光年”這個單位也沒有一個准確的長度了。

 

不過科學家們當然比我們更早發現這個問題,自然也想到了要如何去解決它——說到科學家解決這個“光年”中“年”的問題,還和一位曆史名人有關。科學家在定義“光年”這個單位的時候,所用到的“年”,和我們傳統意義上的公曆年和農曆年都不同,而是一種在科學研究當中專用的“儒略年”。因爲命名了“儒略年”的儒略,就是凱撒本人。當時凱撒執政期間,曆法上采用了當時羅馬著名的天文學家和數學家索西琴尼的意見,用儒略曆代替了之前施行的曆法,也就是現在“公曆”的前身。直到16世紀之前,西方許多國家采用的曆法都還是儒略曆,包括現在的公曆,也都是從儒略曆改進而來的。在一儒略年(定義值爲365.25)的時間中,在自由空間以及距離任何引力場或磁場無限遠的地方,一個光子所行走的距離。因爲真空中的光速是每秒299,792,458(准確值),所以一光年等于9460730472580800米,或者,5878625373183.608英裏,或5108385784330.886海裏,或約9.46×10米或約9.46×10千米。

 

太陽與最近的恒星半人馬座α星相距43萬億千米,人類觀察到的最遠的星星,是這個數字的30多億倍。這種情況下使用光年就容易多了,太陽到半人馬座α星的距離爲4.545光年,與最亮的恒星天狼星爲8.6光年,與牛郎星和織女星的距離分別爲16.6326.3光年,與參宿七的距離爲850光年,銀河系的跨度達10萬光年。目前人類探知的最遙遠的星,距離地球已達150億光年—人類觀測到此光已是150億年前的事情了(宇宙大爆炸的時間是恒定的,不能說因爲它距離我們150億光年就說我們看到了150億年前的宇宙大爆炸)。比鄰星是距離太陽系最近的一顆恒星,約4.2光年,屬于半人馬座α星的一員。半人馬座α星正是劉慈欣在《三體》中所描述的三體星系。

光年這個詞既融合了時間也融合了距離,它既是人類探索宇宙空間的標尺,也是人類認識宇宙文明的敲門磚。


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