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一光年是几年?
2017-10-15

光年是天文学上的距离单位,而非时间单位(但可以反映时间)。宇宙非常广阔,利用我们生活中常用的长度单位来计量天体的距离是极为不便的,我们需要尺度更大的长度计量单位。

由于光速在任何惯性系中都是一个常数,与光源的运动状态无关。此外,真空中的光速又是宇宙中最快的速度。因此,天文学家就把光在真空中行进一年的距离作为一种长度单位,这就是光年。

真空中的光速为299792458米/秒,天文学上使用365.25天为一年(儒略年),每天24×60×60秒=86400秒。因此,1光年=299792458×365.25×86400米=9460730472580800米,大约为9461万亿米。

可以看到,1光年的距离非常遥远。如果把地球和太阳的平均距离(约为1.496亿千米)用光年表示,那么日地距离大概为0.0000158光年,或8.32光分(类似于光年的定义,光分为光在真空中行进一分钟的距离)或499光秒(光在真空中行进一秒钟的距离)。地球和月球的平均距离约为1.28光秒。

空气中的音速约为340米/秒,如果以这个速度走完1光年的距离,大约需要88万年的时间。如果以第一宇宙速度(7900米/秒),这个时间大约为3.8万年。可见,光年是一种相当大的长度单位。

即便如此,宇宙还是很大,用光年来表示宇宙的距离仍然显得“捉襟见肘”。例如,如果用光年来衡量银河系的大小,其跨度约为10万光年。距离我们星系最近的大型星系——仙女星系,位于254万光年之外,这意味着仙女星系发出的光在宇宙中传播了254万年才到达地球。人类观测到的最远星系远在134亿光年之外,而可观测宇宙的跨度高达930亿光年。

除了光年之外,在天文学上还有更大的长度单位——秒差距、千秒差距、百万秒差距。1秒差距≈3.26光年,1千秒差距≈3260光年,1百万秒差距≈326万光年。

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光年的定义是真空中光沿着直线传播一年所通过的距离,因此从这个定义可以看出,光年是距离单位,用来衡量天体之间的距离。笔者觉得说光年是长度单位有点怪怪的,就比如你说太阳系与比邻星之间的长度约为4光年,当然是距离为4光年。