220億光年,一光年94607.3億公裡,難以想像

2021-02-18 鄒藍新山海經

宇宙的尺度大到超出人類的想像

 

人們大凡表示大的尺度，總會用天文數字來形容。

事實上，天文數字還是有大有小的。

今天（8月1日）看到一篇有關黑洞的文章：Universe's Largest Black Hole May Have An Explanation At Last（宇宙中最大的黑洞，也許終於有了個說法）。

看到最大的黑洞這詞，我立馬關注了起來。因為我青少年時一度對天文有強烈興趣，還讀了一陣法國人Flammarion的天文學，那時還不通法語，讀的是中文版。

該文章說，The brightest, most luminous objects in the entire Universe areneither stars nor galaxies, but quasars, like S5 0014+81.宇宙中最亮最大的星體，既不是恆星，也不是星系，而是類星體，比如說S50014+81號。

這是已知第六大類星體，2009年的一個研究確認，該星有400億個太陽那麼大。如果要說具體大小，其直徑是地球到太陽距離的800倍（太陽光射到地球需要8分鐘左右，半徑是400倍，可不就是3200分鐘，也就是53.33小時，或者說將近地球的2.22天，光才能從這星的這頭照到那頭）。據說就是500億公裡。

這樣的話，這類星體就是整個南三角座（Triangulum）裡最大的黑洞，南三角座是我們的銀河系及鄰近星系Local group裡第三大星系。其光極其亮，因為大量物質在加速被吸進圓圓的黑洞時，產生了巨大的光亮。這個星體，被稱為耀變體blazar，是所有各類星體中最亮的一類。

 

南三角座

如果這個類星體quasar在太陽地球之間距離的1800萬倍遠的地方（距離地球280光年），其光亮將依然跟我們的太陽差不多。If this quasar were 18 million times as far away as our Sun (280 light years from Earth), it would shine as bright in the sky as our life-giving star does.

只是，S5 0014+81在地球的220億光年之外，我們現在觀察到其傳來的光，還是在宇宙初始大爆炸BigBang之後16億年的時候發出的。Instead, S5 0014+81 is over 22 billion light years away; we see it as it was just 1.6 billion years afterthe Big Bang.

一光年差不多是94607.3億公裡。這個數再乘以220億，其數值之大，已經超出了一般民眾的想像，只有天文學家才能有相對的概念。

這個南三角座與仙女座Andromeda相比也許不算大，但是它是從地球用肉眼可以看到的最遠的星體，也是我們的本地星系local group裡第三大的。The Triangulum galaxy might not be as massive or impressive as ourselves or Andromeda, but it's the farthest object from Earth visible with the naked eye, and the third largest galaxy in our local group.

這文章用的local group意思是說，南三角座與仙女座，都是我們所在的銀河系的緊鄰，因此算是一起的（一個村）的。同一個村的鄰居，都在220億光年之外；那麼隔壁村子，還有隔壁村子的隔壁村子究竟有多遠，估計需要1之後加幾百乃至於幾千個0來表示的億。

2017/8/2

題圖，就是這英文章附的黑洞圖。借來一用。

 

諾貝爾獎學者和貴州黎平縣

 

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  • 1光年到底遠到什麼程度?走1光年需要多久?
    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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    因為它們實在太大了，用公裡來表示它們的尺寸顯得很不方便，這就需要用到光年。一光年，即光在一年內傳播的距離，大約為9.5萬億公裡。比鄰星距離我們4.2光年，即40萬億公裡，音速飛機飛完這段距離需要370萬年的時間。如果覺得這個距離很遠，那來看看銀河系的大小，銀河系的寬度達到了10萬光年。然而，銀河系的寬度僅僅是宇宙中已知最大物體寬度的0.001%。
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  • 步行一光年要多久?
    光速是宇宙中最快的速度，真空中的光速達到每秒中接近30萬千米，這也就意味著一束光可以在一秒鐘的時間裡繞地球七周。在日常生活中，我們最常用的距離單位是米或者是千米，但是宇宙如此之大，如果用米或者是千米的話，那麼當描述起宇宙的距離來時，我們所用到的數字就是一個天文數字，那麼為了更好的描述宇宙的廣闊，我們用到了光年這個宇宙中最基本的距離單位。雖然乍一聽光年好像是時間單位，但是實際上它是一個距離單位，它的含義就是光一年中走過的距離。
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    在我們人類的日常生活中，經常用到的距離單位是釐米和米，遠的距離就是用公裡，但是，在望不到邊的宇宙裡再用這些單位就繁瑣了，這時候描述天體與天體之間的距離，就會用到光年。
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  • 一光年到底有多長,光每秒30萬公裡,一年能飛出太陽系嗎?
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  • 一光年是個什麼概念
    一光年究竟有多長，以我們普通人步行1.1米每秒的速度，走完一光年需要2億7千年。速度是每小時100千米的汽車，走完一光年大約需要1080萬年。速度是每小時900千米的飛機，走完一光年大約需要120萬年的時間。
  • 直徑930億光年的可觀測宇宙到底是什麼意思?真正的宇宙有多大?有幾萬億光年嗎?
    雖然宇宙非常大，大的超出我們的想像，但也不能隨意說它有幾萬億光年，這需要觀測和計算。可觀測宇宙的概念和目前的大小「可觀測宇宙」是一個以觀測者為中心的球體空間，包括目前從地球上觀測到的所有物質，因為自宇宙開始膨脹，這些物體能夠產生電磁輻射以來，這些電磁輻射就有機會到達我們地球，也就是說物體發出的光有足夠的時間到達觀測者。
  • 1光年到底有多遠?是我們人類無法想像的距離
    而在天文學度量詞當中，我們又經常會聽到「光年」這個詞。「光年」和我們人類的「一年」是完全不同的兩個概念，我們平時所說的「年」指的是時間的長短，而「光年」指的卻是長度單位，也就是光在真空環境下一年的傳播距離。
  • 一光年有多遠?可以繞地球2億圈!
    一光年是9.46萬億公裡，相當於在地球和太陽之間，來回往返31533次，常用作為天文單位使用。>≈9.46*10^12公裡；也就是9.46萬億公裡，如果我們太陽系以奧爾特云為界的話，太陽系的半徑大約就是1光年，這是一個非常大的數值，我們來看幾個數據比較：（1）一光年的長度，可以繞地球赤道2.365億圈；（2）一光年的長度
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  • 1光年有多遠?地球上70億人1天走過的距離,加在一起有1光年嗎?
    1光年有多遠？地球上70億人1天走過的距離，加在一起有1光年嗎？要說在宇宙當中的距離，如果還用我們地球上的尺度，米或者千米來衡量，那真的得到的就是一個天文數字了。所以科學家們在表示宇宙當中的距離的時候，都會採用光年（Light Year）這個詞，意思就是「光在真空中一年（365天）傳播的距離」。我們知道真空當中的光速是299792458m/s，而一光年的距離，也就是上面這個數字乘以31536000秒，得到的就是9460730472580800m。而我們為了方便計算和統計，通常把光速粗略地算作3*10^8m/s，而一光年的距離，也就是9.46*10^15m。
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    與光速相對應的則光年，可能有人會問了：一光年有多遠？人類最快的飛船需要多久才能走完一光年？在天文學的領域裡，光年是一個距離單位，而不是速度單位。它是指光子以光速在宇宙中前進一年的距離，而光速大約為30萬千米每秒，通過計算我們可以得出一光年距離約為9.46萬億千米。這是一個我們無法想像的距離了，要知道地球的直徑才不過12800千米左右。