如何測量天體間的距離?光是如何定義的?一光年到底有多遠?

2021-01-13 知了知識

前言:如何測量天體間的距離?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。

那究竟應該如何測量天體間或天體自身的距離,需要一把怎樣的尺子來衡量呢?天文學家們當然也是非常聰明的,面對無法測量的問題他們當然不會束手無策的,他們想到的好辦法就是給宇宙重新量身定作了一把尺子,那把尺子的名字叫光年。於是,就用光年這把尺子作為了單位,那為什麼叫光年而不叫聲年呢?原因很簡單,因為光運動的快呀,而且它的速度在宇宙中那絕對是可以排的上第一位的。所以把選光的行進距離作為單位,卻是是當之無愧的,光年的意思也就顧名思義了。

既然我們知道了光年這個單位,但是既然光這麼快,那麼它在一年的時間裡究竟可以走多遠?換句話說一光年到底代表多少距離呢?想要知道光能跑多遠,就得準確知道光能跑多快。關於光能跑多遠的這個問題人們從來沒有停下對它的測量,開始的時候受認知水平的限制,人們認為光總是「嗖」一下就不見了,因此認為光太快了,我們完全捕捉不到光的痕跡,對它根本無法進行認知。

後來我們藉助儀器發現無論光跑的再快,其實是可以測出來的,我們對它的認識從無限性上升到了有限性,可以說是一個跨越式的進步了。再到了後來我們就可以測量出光跑得有多快,它速度的具體數值了,這一數值並非是一成不變的,相反這個數值在不斷進行著精確。

後來又有科學家提出光其實是一種電磁波的觀點,根據他關於電磁的相關理論,光的運行速度用英文字母C進行代替,算是賦予了光速一個符號。然後相對論問世,這個觀點認為我們在進行測量一些東西選擇參照物的時候,總是習慣性的把光速作為一切的參照物,所以呢光速其實是恆定的數值。

人們總是議論來議論去,覺得沒有一個確定的數值是不行的,於是在1983年,對光速進行了一次官方的定義:C=299,792,458米/秒。

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  • 天文學家是如何測量天體的距離的呢?
    原標題:找一把「尺子」,丈量星辰大海 天文學家找到的距離最遠的天體,已經接近可觀測宇宙的邊緣,也即100多億光年之遙。但你有沒有想過,這麼遠的距離,天文學家是如何測量出來的? 近日,利用克卜勒望遠鏡數據,天文學家又發現一顆與地球個頭相仿的行星K2-229b。這顆行星距離地球2.6億光年,即24萬億公裡。
  • 一光年有多遠?為什麼科學家要用光年來衡量宇宙天體之間的距離
    例如距離太陽最近的恆星是比鄰星,它到太陽的距離大約是40萬億公裡。40萬億公裡是個多大的數字呢?我們可以拿起筆在紙上寫一下,看看這個數字有多麼的震撼!這個數字是這樣的:40000000000000公裡,在4的後面有13個零。這樣再用公裡來作為宇宙天體之間的距離單位就不合適了。
  • 一光年等於多少公裡呢?是如何定義的?
    光年並不是一個時間的長度,而是距離的長度。那麼一光年到底有多長呢?光的速度是如何計算出來的呢?光年光年一般是用來衡量天體之前的距離的,比如我們會說太陽系與比鄰星的距離是4.22億光年,因為宇宙中的距離實在是太遙遠了,不能以地球的單位來衡量,所以需要發明一個更大的單位。顧名思義,光年的意思就是指光在宇宙中沿著直線能夠經過一年的距離。一光年是9,460『7304』7258『0800米,也就是相當於9.46萬億公裡。
  • 天文學中測量距離的單位,除了「光年」你還知道哪些?
    天文學是如何描述恆星們的距離呢?我們會說從家到學校大約有十分鐘的車程,從教室到食堂大概要跑200米,學校西門出發到家要走兩個路口。那當這些距離,放在望不到邊際的宇宙裡,我們又會怎麼去描述它呢?地球到太陽的距離有多遠?地球到夜空中最亮恆星天狼星的距離有多遠?
  • 天文學家如何測量恆星間的距離,結果準確嗎
    宇宙如此浩瀚,以至於我們不得不使用光年這種距離單位來衡量宇宙中星體間的距離。即便如此,對於很多恆星、星系來說,它們距離我們太過遙遠,似乎讓光年這種距離單位覺得不夠用了,比如,某某星系距離我們幾億光年。
  • 科學家是如何知道天體距離我們有多遠呢?
    經常聽到各種關於天文的報導,動輒距離上千上萬光年,對於如此遙遠的距離,科學家又是如何得知的呢。簡單一個字概括,就是「看」,用啥看?用望遠鏡看。不過,測量地月距離就不需要利用望遠鏡了,由於距離很近,直接採用電磁波測距就行了,由於電磁波的速度是光速,一來一回就可以計算地月距離了。下文主要說說那些距離地球比較遠的天體,究竟是如何計算天體距離的。
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    望遠鏡延伸了人類的視力和觀測距離。自從有瞭望遠鏡,而且望遠鏡越來越大越來越精密,不但有光學望遠鏡,還有各種射線望遠鏡、射電望遠鏡,就不但能夠看到更遠的可見光天體了,只發出電波等不可見光的天體也能夠看到了。
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    為了量化浩瀚的宇宙,天文學家通常用多少光年來表示天體距離我們有多遠。那麼,光年究竟是什麼意思呢?與乍一看相反,「光年」其實是一種距離單位,而非時間。光年是指光在一年中行進的距離。具體來說,國際天文聯合會(IAU)把光年定義為光在真空中行進365.25天的距離。
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    這個星系現在離地球的距離遠大於100億光年--如果我們是以一種特定的的含義來定義「距離」--這麼說完全合理.不過,「距離」雖然在日常生活中(有)非常直觀的意思,但在我們不斷膨脹的宇宙中可沒這麼簡單!天文學家們(當然還有別人)在討論物體「距離」的時候,並不總是詳細闡述他們提到「距離」的意思,這就引起了很多關於「距離」的困惑。
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    我們整天說宇宙的年齡大約是一百四十億歲,這背後的理由呢是因為我們只能看到離我們最遠一百四十億光年左右遠的天體,所以光最多只有一百四十億年的時間傳達到地球上,所以宇宙只能存在了一百四十億年。那麼問題來了,我們是怎麼知道我們能看到的天體最遠是一百四十億光年的呢?
  • 一光年到底有多遠?是光速跑了365天的距離,這樣說你就少算了
    米,以這樣的速度奔跑了一年,可想而知這個距離有多遠。那麼作為一個長度單位,一光年的距離是多遠呢?其實我們完全可以自己計算一下,只要知道一年的時間,把其細分成秒數,乘以光的秒速,就能得出一光年的距離了。我們的地球就夠大了,地球的周長長達4萬公裡,卻還不到一光年的2億分之一,一光年的距離可以並排放下7.4億個地球,地球到月球的距離約為38萬公裡,一光年是這個距離的2489萬倍,太陽到地球的距離大約為1.49億公裡,一光年是這個距離的
  • 科學家是用什麼方法測量星星距離的?
    當你抬頭仰望天空中,看到一顆星星或者一顆天體的時候,你有沒有想過它到底距離我們有多遠?它是在我們太陽系內還是在我們的銀河系內,還是屬於另外一個星系。天文學其實和其它學科不同的地方在於,只能去被動觀測事物,但是不能實際拿一把捲尺來測量我們看到的星星或者天體到底有多遠,那我們如何知道一顆星星的距離呢?
  • 科學分析,18世紀天文學家們是如何測量地球與其他行星間的距離?
    大家好,歡迎來到努力分享科學知識,17至18世紀時,望遠鏡性能有了長足的進步,天體方位的測量精度提高了幾十倍,1716年英國天文學家哈雷提出利用金星凌日的機會來測量太陽和地球的距離。測量太陽和地球的距離得知太陽和地球的距離以後,測算恆星距離的想法也因而產生。用什麼樣的方法才能測出遙遠恆星的距離呢?最早嘗試的一個人是伽利略。恆星看來離我們非常之遠,究竟有多遠我們能不能具體的測量它?
  • 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。
  • 離我們幾光年幾十億光年,我們是怎麼知道他們到底有多遠的?
    你有沒有想過一個天體啊,離我們幾光年甚至幾十億光年遠,我們又沒有飛過去測量路程,我們是怎麼知道他們到底有多遠的?其實都是靠觀色近一些的,比方像比鄰星這樣的,我們利用的是幾何關係,這些天體相對於太陽系的位置是相對固定的,地球圍繞太陽公轉,再轉到不同地方的時候呢,再從地球上去觀察這個天體,它跟我們的仰角的角度是不一樣的。