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一光年有多遠,為什麼作為距離單位,卻要帶上一個年字?
2023/03/03

日常生活中的我們都離不開長度單位和距離單位,從毫米到厘米再到分米和米再到千米和公里, 長度和距離成了人類丈量世界的尺度。

但日常生活中用到的這些單位都太短了,并不足以讓天文學家用來描述所看到的日月星辰和整個宇宙,于是乎就有了光年這個距離單位。

光年常用來表示宇宙尺度上的距離,因為宇宙之大讓人類之前最大的距離單位都顯得黯然失色,科學家們用真空光速在一年內跑過的長度, 來作為宇宙中距離的基本單位 ,這就是光年的由來。

真空光速是299792458m/s,平常近似的說也就是每秒30萬公里,光速就是宇宙空間內的極限速度, 沒有任何物質的運動速度可以超過光速 ,用光速來表示距離太陽系最近的恒星比鄰星,就是比鄰星距離太陽系4.22光年,用來表述銀河系的直徑就是18萬光年,用來表述銀河系和仙女座星系的距離就是254萬光年。

一般來說在太陽系內部是用不上光年這個距離單位的,因為太陽系還是太小了,人類表示太陽系空間范圍內的距離時用的還是地球上用的千米,或者說用的是幾個天文單位,

天文單位是1.5億千米,用來表示太陽和地球之間的距離 ,一般也用來表示太陽系內各天體的距離。

地球和太陽的平均距離是1.5億千米,光速是每秒30萬千米,簡單計算后會發現太陽光到地球需要8.3分鐘, 也就是說太陽和地球的距離是8.3光分 ,遠遠達不到光年的程度。

其實在宇宙測量中科學家們還創造出了比光年更大的單位,比如秒差距,千秒差距,百萬秒差距, 1秒差距相當于3.26光年,1千秒差距相當于3260光年 ,1百萬秒差距相當于326萬光年。

而宇宙目前的可觀測直徑是930億光年,這意味著一束光從宇宙的一端傳遞到另一端,在我們看來需要足足930億年的時間。

這意味光年不僅是距離,某種意義上來能用來表述時間。

比如上面我們提到的,地球和太陽之間1.5億公里的距離是一個天文單位,也是8.3光分,這意味著如果太陽突然熄滅,那麼地球上的我們不會突然發現白天變黑了, 而是要等到8.3分鐘后,以光速傳播同樣也會以光速消失的太陽光才會在地球上消失 ,我們才能后知后覺的意識到太陽熄滅了,并且還是在8.3分鐘前熄滅的。

同樣基于光年,如果未來人類駕駛飛船前往了4.22光年外的比鄰星, 那麼從比鄰星發一條訊息到太陽系就需要4.22年的時間 ,太陽系也得耗費同樣長的時間才能把信息再回復給比鄰星,一來一回就是8.44年的超長延遲,雙方基本上就是無法溝通的狀態了。

由以上兩個例子不難看出,光年不僅是距離單位,還相當于宇宙中的天然屏障,它的存在讓宇宙中任何一個文明的有效控制范圍都不會太大, 更不可能掌控整個銀河系 ,因為漫長的距離會讓所有通訊手段都變得無濟于事,也就談不上什麼有效控制了。

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