网友提问:
一光年等于多少公里呢?是如何定义的?
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光年是一种在天文学上比较常用的长度单位,它用于表示距离有多远。光年的定义可以从它的名字中看出,1光年也就是光在真空中前进1年的距离。由于光在真空中的传播速度是个常数,并且它的大小已经被定义为每秒299792458米,另外1年的时间也是常数,所以把一个速度常数与一个时间常数相乘,得到的距离仍然是一个常数,这样就能作为一个长度单位。需要注意的是,天文学上的1年不是等于365天,也不是等于366年,而是等于365.25天,这被称为儒略年,利用这个数值便于计算。因此,1光年=299792458×365.25×24×3600米=9460730472580800米,所以1光年约等于9.46万亿公里,将近10万亿公里。
由于光年的特殊定义,这个长度单位在某种程度上可以体现出时间的信息。例如,位于室女座的角宿一距离地球250光年,这意味着该恒星发出的光传播到地球上需要250年的时间,所以我们在地球上观测到的其实是250年前的角宿一,而它现在的状况我们就不清楚了,因为现在的光正在去往地球的路上。
除了光年之外,天文学上其实还有更为常用的一个长度单位——秒差距,这是根据三角视差法测量恒星时所定义出来的。1秒差距大约等于3.26光年,此外还有千秒差距、百万秒差距等等。
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光年,长度单位,指光在一年时间中走的距离,即约94600亿公里(或58800亿英里),更正式的定义为:在一儒略年的时间中(即365,25日,而每日相等于86400秒),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),所以一光年就等于9,460,730,472,580,800米(准确),或大约相等于米二9、46拍米。光年一般是用来量度很大的距离,如太阳系跟另一恒心距离。光年不是时间的单位,在天文学,秒差距是一个很常用的单位,一秒差距相等于3、26光年。一光年也等于63,240天文单位。用4舍5入法:一光年的距离是9万4千6百零8亿公里(光在真空中的速度是恒定不变的约30万公里/秒)
计算方式:一光年二365x24X60X60X30W相关:
光由太阳到达地球需时约八分钟(即地球跟太阳的距离为八”光分”)。
已知距离太阳系最近的恒星为半人马座比邻星,它相距4、22光年。
假设有一近光速的宇宙船从银河系的一端到另一端,它将需要多于十万年的时间,但这只是对于(相对于银河系)静止的观测者而言,船上的人员感受到的旅程实际只数今钟,这是由于狭义相对论中的移动时钟的时间膨胀现象。
可见宇宙的直经约有150亿光年。
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1:嗯哼,楼上几位同学们都已经给出答案了,我换个思维来进行回答吧,那么大家一光年的距离约为94600亿公里左右,这个距离就是我们这个太阳系的半径,也是奥尔特云所在的地方,超出半径1光年之外,那么就可以说彻底的离开太阳系了,这里注意的是旅行者一号只是飞出日球层,离彻底飞出太阳系还早着呢。2:那么,如果把1光年的距离换算成米的话就是9460730472580800米,那么一个人步行的评论速度大约为5.4公里每小时左右,也就是5400米,如果直线走过去则需要1751987124552个小时,然后我们再除以24,得出的答案是72999463523天,然后再除以365,那么计算器给我的答案是199998530.1999999881年,咱们四舍五入一下就是2亿年,所以如果你不吃不喝,一口气走上2亿年,那就恭喜了,你终于走出太阳系了。
3:那么如果你嫌太慢,可以再看看人类制造过的飞行器,就目前来说,人类制造过的最快飞行器叫朱诺号,其速度能达到264000公里每小时,那么除以3600秒,得出的速度为73333.33……,也就是说朱诺号一秒能飞73公里左右,那么再进行计算,拿1光年的距离长度除以朱诺号的时速,答案是35836100.275个小时,那么除以24,再除以365,最后计算器给我的答案是4090.87这个数字,所以,如果我没有计算错误的话,那么即使你坐在朱诺号上,离开太阳系也需要4090年以上,所以,你做好准备了吗……
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光速
首先,光年并不是一个速度单位,而是一个距离单位。它是指光走一年的距离。那为什么要用光速呢?这是因为狭义相对论的基本假设是光速不变原理,通过简单地推导之后,我们就可以得到下面的式子:
其中m0指的是物体的静止质量,m指的是物体的相对论质量。从这个方程,我们知道静止质量不为零的物体是不可能达到光速,只能低于光速。只有静止质量为0,才能达到光速。目前,我们只观测到光具有这样的特点。(多补充一句,按照目前的理论来说,其实传递强相互作用的胶子也应该是可以的,只不过我们还观测不到自由的胶子。)
因此,光速成为了物质、信息、能量的最快速度。
至于光速,也是有范围的,并不是说所有的光速都是极限速度,这里特指的是光波或者是电磁波在真空中的传播速度,是物质、信息、能量的最快速度。
为什么这里特指在真空中呢?是因为光在一些介质中还没有其他的粒子跑得快,比如说:契伦科夫辐射。它其实只有真空中光速的80%左右,但要比光速在该介质中跑得快。
真空中的光速是:299,792,458 m/s。
这个速度有多快呢? 地球的赤道半径是:6378.137km。根据周长公式,我们可以得到,地球的赤道周长2πR=2*3.14*6,378,137=40,054,700m。也就是说,光一秒钟可以绕地球赤道7圈半。可以说,光速其实就是一个数量级极其大的数字了,那为什么还要用光年呢?
光年
我们是在地球的尺度上感受光速的,这确实是极其大了,但是如果我们把光速放在太阳系当中,比如:地球和太阳的距离是1.5亿公里,简单算一算就会发现,光从太阳跑到地球大概要8分20秒左右的时间。当然,我们要知道的是地球离太阳其实算近的了。
在对于太阳系的边界的说法有很多很多,如果我们以太阳的引力范围作为太阳系的边界,那这个尺度,大概就是光从一头跑到另一头需要2年的时间。也就是两光年。懂了没?说白了,光年就是光跑1年所走过的距离,具体来说就是光速*60秒*60分*24小时*365天=299,792,458 m/s*60s*60m*24h*365d=9.454*10^15米
但实际上,光年也不太够用,离我们最近的恒星系比邻星距离我们就有4光年左右。
这还是离我们最近的,我们都知道太阳是在银河系内的,而银河的直径就是10多万光年,太阳距离银河系中心都有2万多光年的距离。
进一步来看,银河系又在本星系群内,本星系群又在超室女座星团当中。
而室女座超星系团只是可观测宇宙中的很小很小的一部分,也就是说原来尺度特别大的光年,到了整个可观测宇宙的尺度其实就是特别特别大的小了,可观测宇宙的直径达到了930亿光年的尺度。
秒差距
因此,某种程度上来说,光年在宇宙观测中其实也是不太够用的,为了方便观测,科学家用到了一个新的距离单位“秒差距”,它是基于天文观测中的三角视差法的基础之上,话说地球公转轨道半径是一个天文单位,也就是刚才提到的1.5亿公里(实际上,更准确的数值是149,597,871 km),以公转轨道半径为底边,所对应的三角形内角,就被我们称为视差。
其中,视差为1秒差距,对应的大约是3.261光年,正是有了三角视差法,使得我们能够看得更远,观测更多的天文学现象。
因此,在大尺度上,光年都是有局限性的,更多的是使用秒差距这样的单位。
最后,我们来总结一下,光年具体指的是光在真空中传播一年所走过的距离,它具体是9.454*10^15米,不过光年在大尺度上也是不够用的,科学家基于三角视差法,提出了一套新的单位:秒差距。一秒差距对应3.261光年。
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除了我们的太阳之外,其他恒星离我们如此遥远,天文学家谈论它们的距离不是以公里或英里为单位,而是以光年为单位。光是宇宙中移动最快的东西。如果我们简单地把光年表示为英里和公里,那么我们最终得到的数字是不可思议的。但20世纪的天文学家小罗伯特伯纳姆设计了一种巧妙的方法来描绘一光年的距离,并最终用可以理解的术语表达宇宙的距离尺度。
他通过将光年与天文单位-地球-太阳的距离联系起来做到这一点。
一个天文单位,或AU,大约等于9300万英里(1.5亿公里)。另一种看待它的方式:一个天文单位是略多于8光分钟的距离。
光束从太阳到地球的9300万英里(1.5亿公里)的距离需要8分钟。
罗伯特伯纳姆注意到,非常巧合的是,一光年内的天文单位数和一英里内的英寸数实际上是相同的。作为一般参考,一光年有63,000个天文单位,一英里(1.6公里)有63,000英寸(160,000厘米)。
这个奇妙的巧合使我们能够把光年带到地球上来。如果我们把天文单位-地球-太阳距离-用一英寸来衡量,那么这个尺度上的光年代表一英里(1.6公里)。
除了太阳以外,离地球最近的恒星是离地球4.4光年远的半人马座阿尔法星C。按1英寸的地球-太阳距离标度,这颗恒星距离太阳4.4英里(7公里)。
这张照片中央的红星是半人马座比邻星,是我们的太阳在恒星中最近的邻居。这颗恒星发出的一束光大约需要4年时间才能到达地球。
在距太阳12.5光年的范围内有33颗恒星。光是宇宙中移动最快的东西。它以惊人的每秒186,000英里(300,000公里)的速度飞行。如果你能以光速旅行,你就能在一秒钟内环绕地球赤道约7.5次!
光秒是光在一秒内传播的距离,或者说是地球赤道周围距离的7.5倍。一光年是光在一年中传播的距离.。 有多远?将一年的秒数乘以光在一秒内传播的英里或公里数,你就得到了:一光年。它大约有5.88万亿英里(9.5万亿公里)。
如果你有其他见解,可以在下方评论哦,我相信你的评论可以一针见血。
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