測量宇宙的單位「光年」,是如何計算出來的?需不需要「閏年」?

2020-12-13 宇宙科學知識百科

測量宇宙的單位「光年」,是如何計算出來的?需不需要「閏年」?

我們在描繪宇宙範圍當中的距離時,常常會用到「光年」這個長度單位。所謂「光年」,也就是光在一年能夠傳播的距離。1838年德國科學家貝塞爾在自己的論文中,寫下了「光大約需要10.6年才能傳播這麼遠的距離」這句話,也第一次提出了「光年」的概念。

自從貝塞爾提出了「光年」的概念後,科學家們經過不斷地測量真空中的光速,終於測得了真空光速的準確值為299,792,458米/秒。既然「光年」中的「光」速度已經測定,那麼「光年」中的「年」,是不是就是我們常規認識當中的「1年」呢?在計算光年的時候需不需要像日曆中的那樣,每過4年就要計算一個「閏年」?

答案當然是否定的。如果真的要計算閏年的話,那麼光在2019年和2020年傳播的距離,豈不是會產生差別,大概在「1光天」左右?(當然實際中是沒有「光天」這個單位的,小編這麼說為了方便大家理解)雖然對於廣袤的宇宙來說,光傳播1天的距離並不是很遠,但是如果這個數字擴大到了365倍呢?是不是就有了1光年的差距了?

所以「光年」中的「年」其實是有著嚴格的定義的,這裡的「年」不是我們公曆或者農曆中,用來紀年的「年」,而是科學界中,用於科學計算的「儒略年」。我們知道科學界經常用科學家的名字來命名單位,這裡的「儒略」也是一位歷史上的名人,不過他不是什麼科學家,而是幾乎人盡皆知的羅馬大帝——蓋烏斯·尤利烏斯·凱撒。「儒略」是「尤利烏斯」的另一種翻譯,而凱撒頒布的「儒略曆」就是如今公曆的前身。

「儒略年」中1年的定義是365.25天,每天86400秒,算一個乘法的話,就是「1儒略年」=31,557,600秒。而天文學當中經常出現的「光年」,也就是真空中的光速299,792,458米/秒,乘上「儒略年」的31,557,600秒,答案也就是9,460,730,472,580,800米,這個數字也就是光年的準確數據。

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    顧名思義光年就是光在真空中走過一年的距離,大概是299792458*(60*60*24*365)=9,454,254,955,488,000m。這是一個9開頭的16位數字,非常大的一個數,很多人認為光年是時間單位的原因就是因為多數情況下用到年都是用來描述時間。
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    從此,人類對於宇宙的認識一下子拓展到太陽系之外,宇宙之大遠遠超出了人們的想像。由於宇宙實在大得難以想像,如果用日常生活中所用的長度單位來描述宇宙距離,將會顯得非常不方便,例如,織女星距離地球2.37×10^14公裡,即237萬億公裡。為了更好描述宇宙的距離,天文學家創造出了一個非常大的長度單位——光年。
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  • 你知道一光年有多遠?人類現在的飛行速度到達宇宙邊緣需要多久呢
    「光年」這個詞想必大家都聽說過,你知道光年是長度單位還是時間單位呢?其實光年是衡量宇宙中間體與天體之間的長度單位。一光年也就是光在真空中傳播一年的距離,那麼一光年到底有多長呢?我們知道宇宙浩瀚無垠,有著無數的恆星,這些恆星之間的距離非常遙遠,而我們地球上所用的距離單位無法衡量。因此就衍生出了「光年」來衡量這些天體的距離。目前光速是已知物質運動的極限速度,每秒以大約30萬千米的速度傳播。當光在宇宙中傳播一年後也就是一光年的距離。通過計算一光年大約為9.46萬千米,而這個概念我們已經無法想像。