一光年有多远?这似乎是一个奇怪的问题,因为年不应该是时间单位吗?但其实,“光年”是距离的度量单位,指的是光在一年内可以传播的距离。
一光年有多远?光,宇宙中以300000 公里/秒的速度穿过星际空间的最快物体,在一年内,光可以传播 9.46 万亿千米。
以光年计算,太阳离地球有多远?答案是:8.3 光分钟。太阳的光到达地球只需 8.3 分钟,这意味着太阳距离地球仅 8.3 光分钟。
为什么使用“光年”这个单位?考虑到所使用的数字比例,以天文尺度测量英里或公里是不切实际的。
举个例子,距离我们最近的恒星形成区猎户座星云,有 7861000000000000 英里,而这个数字记录起来太长了,但若以光年表示,就是 1300 光年。
我们银河系的中心距离我们大约有27000光年,离我们最近的仙女座星系距离我们有 250 万光年。我们能看到的一些最遥远的星系距离我们数十亿光年,GN-z11星系被认为是距离地球 134 亿光年的最远可探测星系。
光年也可以分解为更小的光时、光分或光秒。例如,太阳距离地球超过 8 光分,而月球距离地球仅 1 光秒多一点。
以光年为单位进行测量,还可以让天文学家确定他们看到的时间有多远。因为光到达我们的眼睛需要时间,所以我们在夜空中看到的一切都已经发生了。换句话说,当您观察 1 光年外的某物时,您看到的是恰好一年前的样子。
我们看到了 250 万年前出现的仙女座星系,我们能看到的最遥远的物体,宇宙微波背景,发生在大约 138 亿年前的大爆炸之后。
谁想出了“光年”这个词?光速作为距离测量的概念在 17 世纪末就已经出现了。
而突破性的时刻出现在 1838 年,当时德国天文学家弗里德里希·贝塞尔测量了天鹅座 61 号恒星的准确距离。在描述他得到的巨大数字时,贝塞尔写道:“光需要 10.3 年才能穿越这个距离。”
在近代,光年在科普中已经司空见惯,但其实,专业天文学家长期以来一直拒绝使用这个术语,而且出于一个令人惊讶的原因:他们认为光年不够科学,因为它不能直接测量。
光,一扇通往“过去”的窗户虽然我们无法真正穿越时空,但我们可以看到过去,为何这么说呢?因为我们之所以能看到物体,是因为它们要么发光,要么光从它们的表面反射回来返回给我们。
即使光是我们宇宙中最快的东西,它也需要时间才能到达我们这里。这意味着对于任何物体,我们看到的都是它过去的样子。
对于像书本或桌子这样的日常物体,从物体反射的光到达我们的眼睛,只需要几分之一秒。而一个物体离得越远,我们看到的越久远。
例如,来自太阳的光大约需要 8 分钟才能到达地球,这意味着我们看到的太阳总是 8 分钟前的样子。
有什么能比光速传播得更快吗?有人认为,由于星系彼此远离的速度超过光速 ,因此打破了速度限制。然而事实并非如此,那是因为星系随着宇宙的膨胀而移动,它是宇宙膨胀的速度,而不是宇宙中移动的物体。
所以,宇宙中有什么能比光速传播得更快吗?人类是否有可能实现曲速引擎,就像在科幻电影中看到的那样呢?你觉得未来的人类能够做到超光速吗?