光在一年內究竟能走多遠?

2020-12-05 火星科普

本文來自:百度知道日報

宇宙空間浩瀚,為了衡量天體的距離,天文學家常用光在一年中行進的距離(光年)作為一種天文單位。之所以使用光作為參考,是因為光在真空中的傳播速度保持恆定,並且根據相對論,光速是宇宙速度的上限。

那麼,光在一年中能走多遠?或者說一光年有多遠?由於光速為每秒299,792,458米,則光在一年中的傳播距離約為94605億公裡。

光速

幾個世紀以來,測出光速是科學家的一個研究重點。在17世紀之前,人們普遍認為光可以從一個地方瞬間移動到另一個地方,即光速無限大。直到1676年,丹麥天文學家奧勒·羅默(Ole Romer)在木衛一的視運動觀測中首次發現,光的速度其實是有限的。

根據羅默的觀測,同為丹麥天文學家的克裡斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens)計算出光速約為22萬公裡/秒。在兩個世紀的時間裡,光速的測量精度不斷提高,其估計範圍為29.9萬至31.5萬公裡/秒。

到了1865年,詹姆斯·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)提出光是電磁波。在他的電磁理論中,光速表示為c。然後在1905年,愛因斯坦提出狹義相對論,指出無論觀察者的慣性參照系或者相對於光源的運動,光速都是恆定的。換言之,光速與任何速度疊加,最終結果還是等於光速。

最終在1983年,綜合各種因素考量,科學家把真空中的光速定義為299,792,458米/秒。此後,光速無需再進行測量。1米的長度也由光速確定,即光在真空中行進1/299,792,458秒的距離。因此,測量光速就變成了測量儀器的精度。

光年

如上所述,光在一年內能夠行進9,460,730,472,580,800米。這個距離被稱為「光年」,用於測量遙遠天體的距離。

1光年對於目前的人類而言已經就是天文數字了,我們可以做個簡單計算。如果一輛汽車的時速為120公裡,那這輛車需要大約900萬年的時間才能行駛完1光年的距離。如果是音速飛機,則需要大約88萬年的時間。即便是人類史上最快的太空飛行器太陽神號(70.22公裡/秒),仍需要大約4300年的時間。

考慮到距離太陽系最近的恆星也在四光年之外,人類想要實現星際旅行還有很長的路要走,更不用說跨度達到930億光年的可觀測宇宙。

相關焦點

  • 一光年是多遠!就是光走一年的距離,那麼請問多久是一年?
    這看上去是似乎並不是一個複雜的問題,因為很多朋友甚至可以脫口而出一光年大概是94607億千米,但其實真正要確定一光年的距離並不容易,我們現在能直接計算是因為各種度量衡都已經確定了,曾經它面臨如下問題。二、多久才算一年?多久一年?不就是365天麼,日子過糊塗了吧,一年都搞不清楚了?但問題時為什麼有時一年是366天?
  • PGone:光有才華,沒有道德,你能走多遠?
    PGone事情出來後,他讓我寫下了這句話:光有才華,沒有道德,你能走多遠?PGone紅了,也火了,但是伴隨著他火的背後,應該是道德的灰燼。兒子16,前幾天聽兒子哼唱一首歌,歌詞很汙,我很憤怒,罵他,那麼不要臉的歌你也能唱出來?兒子說那有啥,人都唱。我說啥叫那有啥,難道人都犯罪你也去犯,下回不準再唱這種骯髒的歌。說真的,聽到兒子興高採烈的唱那種垃圾的歌,那一刻真的很擔憂,想現在娛樂都成什麼樣了,這不是公開引誘青少年犯罪嗎?孩子那麼小,懂什麼,只會模仿和隨大流,做家長的稍不留神,便萬劫不復。
  • 光是如何定義的?一光年到底有多遠?
    光是如何定義的?一光年到底有多遠?宇宙對我們地球上每個居民來說是廣闊無窮的,渺小的人類處於茫茫的宇宙之中如一粒米般的大小,以宇宙中的各種天體作為參照物來看人類完全是微不足道的。我們都想知道宇宙有多大,要使用我們地球上的衡量單位去計算,我們是無論如何也算不出來的,所以宇宙的大小我們也是完全不可估量的,因為我們拿錯尺子了。拿著地球的尺子去宇宙測量天體,當然錯了。
  • 一光年的距離究竟有多遠?若人不藉助任何工具,走多久才走完?
    那麼一光年的距離究竟有多遠呢?若是人類不藉助任何代步工具,那麼究竟要走多久才能走完一光年呢?下面我們一起來看看吧。所謂光年就是指光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間所經過的距離,據科學統計大約為960,730,472,580,800米。這對於人類來說簡直就是一個天文數字。要是用人力走,人要走到猴年馬月呢?想人力走完1光年這種想法似乎就是一種空想,是完全不可能實現的。
  • 一光年究竟有多遠,人能夠用一輩子走一光年嗎?答案竟是如此
    光年是指光在一年或幾年內傳播的距離。例如,光年距離就是光在一年中傳播的距離。這盞燈一年能走多遠?科學家普遍認為光速是每秒30萬公裡。一年的時間大約是31556925.9747秒,所以光在一年中行進的距離是9.46萬億公裡。目前,人類建造的最快的宇宙飛船是美國宇航局發射的帕克太陽能探測器,速度為每秒95公裡。
  • 光年是光走1年的距離,是距離單位。1光年的距離,光真的需要走1年嗎
    如果物質達到光速,物質就成為光了。而光是沒有時間的,所以物質在光速下不是時間流逝會變慢,而是壓根沒有時間。但問題是靜質量不為0的物質是不可能達到光速的。這由狹義相對論的質量效應公式可以看出: 一光年的距離究竟有多遠呢?
  • 光年是光走一年的距離,但一光年距離光真需走一年嗎?
    先說答案:一光年的距離,光的確不需要走一年。因為光不需要任何時間,別說一光年距離,就是整個可觀測宇宙大小的距離(930億光年),光經過也不需要一點時間。光是時空脫離的界限,因此不再需要時間。通過上面所說可知,飛船是不可能達到光速的,還是那句話:如果飛船達到光速了,人在飛船裡面也是光速了,人和飛船都成為光了,他們不再有時間,因此是沒有什麼「一年」的問題。不要認為飛船達到光速了,而人相對光速是靜止的,所以人該怎麼過就怎麼過,照常有時間,照常吃喝過一年。
  • 一個人未來能走多遠靠的是什麼?聽聽985碩士研究生是怎麼說
    我們總是會給一些已經成功的人士套上一些他們應有的品質,比如說聰明、勤奮、有能力、有魄力等等,但是生活中有這些優點的人不在少數,我們有沒有真正的想過他們的成功究竟靠的是什麼,一個人未來能走多遠最關鍵的因素到底是什麼呢?
  • 光走一年是一光年嗎?不要低估光子的速度,也許它只需要一瞬間
    文/仗劍走天涯光走一年是一光年嗎?不要低估光子的速度,也許它只需要一瞬間光速是現在人類歷史上的最快的一種速度,就算人類傾盡整個地球的力量,也不能夠將光速實現。甚至有不少的科學家們認為,如果人類能夠實現光速,就可能會擁有穿越時空的能力。
  • 量子點究竟還能走多遠
    量子點究竟還能走多遠  其中「背投」曇花一現的命運,絕對可以算是其中一個。筆者家中曾經就購置過一臺松下背投電視,但是在印象中只使用了不到兩年的時間就出現了各種小毛病,再加上畫面模糊,受環境光影響較大,隨即就被淘汰掉了。在當時背投電視的價格不算便宜,所以應該也稱得上是背投電視的「受害者」。
  • 在比「秒」還小的單位裡,光可以走多遠?
    作者單位:中國科學院西安光學精密機械研究所 來源:中國科普博覽微信公眾號 10-18秒裡,光可以走多遠?為了理解起來更直觀一些,我們引入光的概念。光的傳播速度約為每秒鐘30萬千米,它穿越地球至月球36萬千米的距離需要1.2秒,從北京到上海的1000千米它僅需3.3毫秒,穿越我們頭髮絲60微米直徑需要200飛秒,如果距離再小一些,光穿越水分子直徑0.3納米的時間即為10-18秒,也即1阿秒。
  • 光年:光在真空中傳播一年的距離,那麼一光年就需要光走一年?
    說到光年,很多人應該是比較有一定的概念,之前在物理學上也曾經接觸過,他在物理學上面的解釋是:光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間的距離,那麼這一光年的距離就需要光走一年的時間嗎?宇宙之中的物體永遠是不可能達到光速,如果是有物質達到了光速,實際上他已經是成為了光,而在成為了光之後,就沒有了時間這樣的一個概念的。
  • 人類大腦難以理解的距離:光跑一年是多遠?
    光年,就是指的光在真空中沿直線走一年的距離,為9,460,730,472,580,800米,也就是9,460,730,472,580.8公裡。光年是個長度單位,通常應用于衡量宇宙中較遠天體之間的距離。比如銀河系直徑是16萬光年,我們太陽系距離銀河系中心2.6萬光年。
  • 1光年究竟有多遠?科學家:人類或許永遠無法達到
    顧名思義,以光速傳播一年的距離就是光年!在我們的生活中,毫米、釐米、分米、米、千米等都是我們常用的長度單位。在測量不同的事物時就會選擇不同的測量單位,比如說我們在形容一個人的身高時,一般都是用釐米或者米來表示,如果是國家與國家之間的距離,則是用千米來形容。而大家都知道,由於宇宙過於浩瀚龐大,所以如果用我們生活中通用的計量單位來測量,那這些數字可能動輒都是十幾位、幾十位,相當的不方便!
  • 600倍望遠鏡究竟能看多遠?看完畫面後,再也不敢不拉窗簾了!
    600倍望遠鏡究竟能看多遠?看完畫面後,再也不敢不拉窗簾了!雖然人的眼睛能夠觀看到世界上的各種美好,但是能看到的距離有限,而望遠鏡的出現,使人們能夠毫不費力的就能觀察到千裡之外的景象,600倍望遠鏡究竟能看多遠?
  • 《普通人》:愛能讓你走多遠
    兩位美麗的主演賦予文字新的生命,注入呼吸和肉體之美。康奈爾反失去受人矚目的優勢,只有一個室友能勉強稱得上是朋友。他念英文專業,學習寫作,在都柏林舉步維艱。他不愛發表意見的隨和性格在新的環境中堵住了嘴,使他更難發表自己的意見。內心深處,康奈爾也許懷疑公開表達意見的必要性,亦缺乏大城市生存所必需的鬥志和手段。中學時朋黨中不大起眼的一位忽然投水自盡,令康奈爾徹底崩潰。他痛哭流涕地坐在心理治療師的面前,告訴她自己的真實感覺。
  • 一光年到底有多遠? 如果人類步行, 需要走多少年?
    東方玄學,西方神秘學遠古文明,玄幻靈異,未解之謎,智慧靈性,宇宙全息雖然年是時間單位,但是前面加個」光「字,那就成了長度單位了,光年是天文學上一種計量天體時空距離的單位,指光在宇宙真空中直線傳播一年時間的距離,是專用于衡量宇宙天體間的時空距離的。那麼一光年是多遠呢?
  • 一光年到底有多遠?它足以將人類牢牢的封鎖在太陽系內!
    首先,我們要明確,光年是一個距離單位,不是一個時間單位,它代表以光速行走一年的距離。而一光年到底有多呢?以我們的地球文明為例,民航飛機的速度大約為每小時900公裡 ,光一秒能夠運動的路程大約是29.98萬公裡。也就是說民航飛機要達到光一秒鐘的路程,大約需要333個小時,約14天。
  • 光走一年是一光年嗎?光子:你低估我的速度了,只需一瞬間
    由於光速不變,飛船上光鍾斜線的運行軌跡要大於光鐘上下來回擺動的運動軌跡。當地球上光鍾走過2秒,飛船上的光鍾才走過1秒。如果飛船的速度再快一點,飛船上光鍾斜線的傾斜角就會越小,從而導致,光子到達反光鏡的路線更長,於是我們就會得到「嘀------------嗒」,也就是說飛船速度越快,嘀嗒的間隔就會越大,飛船上的鐘就會走的越慢!我們可以得出一個震驚的結論「速度時間膨脹」,速度越快時間膨脹得越快!這就是愛因斯坦要告訴我們的「時間是相對的」。
  • 進擊的元氣森林能走多遠?|品牌創變者
    元氣森林創始人唐彬森有著濃厚的網際網路背景,在他看來,最好的突圍之道就是從產品本身下功夫,雖然這條路可能走得很慢,但可以走得很遠。與很多飲料企業不同,元氣森林首先成立的並不是公司,而是研發中心。研發人員佔公司總人數10%以上,這對大多數企業來說完全是逆向思維,可正是這種以產品研發為核心的發展模式,將元氣森林的品質做到了極致。