光年是什么单位?

光年是什么单位?,第1张

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长度单位

“年”是时间单位,但“光年”虽有个“年”字却不是时间单位,而是天文学上一种计量天体时空距离的单位。宇宙中天体间的距离很远很远,如果采用我们日常使用的米、千米(公里)作计量单位,那计量天体距离的数字动辄十几位、几十位,很不方便。于是天文学家就创造了一种新的计量单位——光年,即光在真空中用去一年时间所走过的距离。

光年是长度单位,用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离,一般被用于衡量天体间的时空距离,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离,为9,460,730,472,580,800米,是时间和光速计算出来的单位。

1676年以前,人们普遍相信光的传播是不需要时间的。1676年,丹麦科学家O.C.罗默首先作出了光的传播需要时间的设想。1671年,罗默开始观测木星的卫星(木卫一)。他发现木星掩卫的时间(由木卫一躲到木星背对地球的一面开始到它再次出现在地球上可观测到的区域之间的时间间隔)并不是一个定值。当木星离地球较远时,掩卫过程所用的时间更长。1675年,法国的天文学家乔凡尼·多美尼科·卡西尼开始设想这种现象产生的原因可能是光的传播需要时间。然而,他在不久后就放弃了这个想法。

当时担任卡西尼的科学助手的罗默则没有放弃。他坚持假设光的速度是有限的,并计算出以光的速度,要穿越相当于地球公转轨道直径的距离需要22分钟的时间。以今天的数据来看,他的结果等价于说光的速度是214000公里每秒(罗默当年对地球公转轨道的直径计算有误)。

但是直到18世纪上半叶,主流科学界才逐渐接受了光速有限的想法。1728年,英国天文学家詹姆斯·布拉德雷给出了另一种测量光速的方法,得出光的速度大约是301000公里每秒。1838年,德国天文学家弗里德里希·威廉·贝塞尔首先使用“光年”一词,作为天文学测量上的单位。他测量出天鹅座61与地球之间的距离是10.3光年。

太阳与最近的恒星半人马座α星相距43万亿千米,人类观察到的最远的星星,是这个数字的30多亿倍。这种情况下使用光年就容易多了,太阳到半人马座α星的距离为4.545光年,与最亮的恒星天狼星为8.6光年,与牛郎星和织女星的距离分别为16.63和26.3光年,与参宿七的距离为850光年,银河系的跨度达10万光年。目前人类探知的最遥远的星,距离地球已达150亿光年——人类观测到此光已是150亿年前的事情了(宇宙大爆炸的时间是恒定的,不能说因为它距离我们150亿光年就说我们看到了150亿年前的宇宙大爆炸)。

另外,为了方便起见,科学家把地球到太阳的平均距离定义为“1天文单位”。用这个单位来度量太阳系的距离就方便多了。太阳与地球的距离为1天文单位,与水星为0.4天文单位,与金星为0.7天文单位,与冥王星为40天文单位,等等。

换算

光年的准确长度:以1年=31556925.9747秒,光速=299,792,458米/秒来计算,1光年=9 460 528 404 879.3588126千米。(9.4605×1012km)

与天文学中其它常用长度单位的换算:

一秒差距约等于3.26光年;

一光年约等于63240天文单位。

误区

因为带有“年”字,它常常被误以为是时间单位,以致于有时会产生误用。例某些流行歌曲中可能误用它来比喻时间的长久,如“一转眼/一瞬间,一光年。”

解答:光年是长度单位,指的是光在真空中直线传播一年所经过的距离,是天文学上用来衡量天体间距离的单位,1光年是9460730472580800米,计算方法是距离=速度×时间,光速每秒30万公里(299792458米)×1年(315536000秒)的时间。

光年是什么单位?

光年常常被误认为“年”,但是它们从本质上来说,就是不同的,光年是长度单位,而年是时间单位。光年这一单位,最早是在1838年,由德国天文学家弗里德里希·威廉·贝塞尔第一次正式使用。

提出这一概念的初衷,是因为天体间的距离太过遥远,即使是使用日常生活中最大的距离单位“千米”,也是很麻烦的,后面的数字可能会达到上十个,所以科学家在1728年,计算出光速后,就开始使用光年这一特殊的计数单位。

1光年火箭要飞多久

如果按照火箭速度是每秒10千米,那么大约需要3万年才能飞越1光年。因为光速大约是30万公里,相当于火箭速度的30000倍,也就是1年的30000倍,就是3万年。

除此之外,还有其他交通方式,也能让你感受到光年究竟有多远,假如我们抛开一切的生理需求,不喝水不吃饭不睡觉,一直不停的走,大约需要2.25亿年,而世界上最快的飞行器-探测者2号,每秒能达到70.22千米,走完1光年也需要大约4000年的时间。

光年是长度单位

是计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离的单位,一般被用于衡量天体间的时空距离,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离,为9460730472580800米,是由时间和光速计算出来的。

定义

在一儒略年(定义值为365.25日)的时间中,在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,一光子所行走的距离。因为真空中的光速是每秒299,792,458米(准确值),所以一光年等于9460730472580800米(准确值),或者,5878625373183.608英里,或5108385784330.886海里,或约9.46×10米或约9.46×10千米

原理

光年一般是用来量度很大的距离,如太阳跟另一恒星的距离。光年不是时间单位。在天文学,秒差距是另一个常用的距离单位,1秒差距=3.26光年。

宇宙中天体间的距离非常大,如果以最常见的千米为单位计算非常麻烦,以光年为单位来计量就容易多了。光在真空中一年所经过的距离称为一个光年。光速在真空中约为30万千米每秒,也就是3×10米3×10秒(儒略年长度等于365.25日,以2000年1月1.5日(记作J2000.0)为标准历元)所以,一光年就是9.4605×10米。

例如,世界上最快的飞机可以达到每小时11260千米的时速(2004年11月16日,美国航空航天局(NASA)的飞机最高速度纪录是11260千米/小时)。

依照这样的速度,飞越1光年的距离需要用95848年。而常见的客机时速大约是每小时885千米,这样飞1光年则需要1220330年。目前人造的最快物体是1970年代联邦德国和美国NASA联合建造并发射的Helio-2卫星,最高速度为每秒70.22千米(即每小时252792千米),这样的速度飞越1光年的距离约需要4000年的时间。


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