曾几何时, 地球被认为处于整个宇宙的中间, 天上的所有星辰都在环绕地球扭转 。 颠末漫长的时候之后, 日心说又当作为本家儿流, 认为太阳在宇宙的中间 。
然而, 跟着天文千里镜的成长, 天文学家逐渐意识到, 除了几颗看起来在活动的行星之外, 其他相对位置不动的星星都是恒星, 就像太阳一样自身可以发光 。 从此, 人类对于宇宙的熟悉一会儿拓展到太阳系之外, 宇宙之大远远超出了人们的想象 。
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因为宇宙其实大得不可思议, 若是用日常糊口中所用的长度单元来描述宇宙距离, 将会显得很是不便利, 例如, 织女星距离地球2.37×10^14公里, 即237万亿公里 。
为了更好描述宇宙的距离, 天文学家缔造出了一个很是大的长度单元——光年 。 若是用光年来暗示, 织女星的距离为25光年, 这样的暗示体例显得很是简练 。
那么, 光年事实是若何界说的呢?1光年到底远到什么水平?行走1光年需要多长时候呢?
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固然光年中有一个“年”, 但这并不是时候单元, 而是暗示距离 。 具体而言, 1光年为真空中的光子在1年的时候里所进步的距离, 也就是光速乘以一年 。 之所以选择光速来界说距离, 是因为它有着特别的性质 。
按照爱因斯坦的狭义相对论, 光速在真空中是恒定不变的物理学常数, 不管不雅测者相对于光源的活动状况是如何的, 他们城市测出完全一致的光速 。 因为人类对于光速的测量始终有误差, 再考虑到光速的不变性, 科学家把光速界说为确定值——299792458米/秒 。
光速是确定的, 并且又很是快, 再将它乘以一年的时候, 就可以获得1光年的长度, 这是一个很是远的距离, 9.46×10^12公里, 即9.46万亿公里 。
【1光年到底远到什么程度?走1光年需要多久?】
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若是要让步行速度大约只有1米/秒的人类走完1光年, 所要花费的时候将达到3亿年 。 假如地球和织女星有一条路, 那么, 地球上的人类走到织女星将要花费75亿年的时候, 这要比今朝的地球春秋还要更长30亿年 。
人类有5艘无人太空飞船可以或许解脱太阳引力的束厄局促, 冲出太阳系, 飞标的目的星际空间, 此中飞得最快最远的是于1977年分开地球的观光者1号 。 今朝, 观光者1号的飞翔速度为16.9公里/秒, 以这个速度飞到织女星, 仍然也要44.3万年的时候 。 事实上, 以这个速度飞翔, 就连飞出半径为1光年的太阳系也要长达1.8万年的时候 。
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由此可见, 宇宙大到不可思议的水平 。 若是没有亚光速级此外星际飞船, 人类想要分开太阳系都不成能做到 。 然而, 就算有亚光速飞船, 也无法走遍整个银河系 。
太阳与其他数以千亿计的恒星组成了复杂的银河系, 恒星盘的直径估量有18万光年 。 即便用光年来暗示银河系的大小, 仍然显得很是不敷用 。 对于这么大的银河系, 以光速从一端穿越到另一端, 将需要花费18万年的时候 。
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而在银河系之外, 还有无比浩瀚的星系际空间, 星系与星系之间相距动辄数十万光年, 难以计数的星系构成了我们的宇宙 。 天文学家猜测, 我们所能不雅测到的宇宙直径估量可达930亿光年, 而无法不雅测到的宇宙直径更是高达23万亿光年以上 。
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