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光年在天文学中有什么重要作用

时间: 2023-04-24 20:02:59 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 101次

光年在天文学中有什么重要作用

科学家形容天体之间的距离时,为何用光年为单位?

光年是指光在一年中所走过的距离,约为10万亿公里。

天文学中为什么用光年来计算距离


在日常生活中,我们通常使用厘米、米和公里作为计算单位。长度是1厘米,人的身高是1.8米,两个城市之间的距离是1000公里,两个城市之间的距离是1000公里,以此类推。我们可以看到,在表示较小的距离时,一般使用较小的单位;表示较大的距离时,通常使用较大的单位。天文学也是以公里来衡量的。

天文学中为什么用光年来计算距离

比如我常说地球赤道半径6000米,月球离地球38万公里,等等。但是如果用公里来表示恒星之间的距离,这个单位太小,不方便使用。比如最近的一颗恒星比邻星,距离我们约4000亿米。你看,写起来好麻烦,读起来好难。而且,它还是离我们最近的恒星!其他明星离我们很远!

天文学中为什么用光年来计算距离


人们发现光可以在一秒钟内传播30万公里(确切数字是299792.458公里),光一年可以传播近10万亿公里,更准确地说是94605亿公里。

天文学中为什么用光年来计算距离

能否用光在一光年内走过的距离,作为计算天体之间距离的单位?这是个好主意。现在天文学家用光年来计算天体之间的距离,光年已经成为天文学的基本单位。

天文学中为什么用光年来计算距离

如果比邻星和我们的距离用光年表示,就是4.22光年。再比如,牛郎星距我们16光年,织女星距我们26.3光年,银河系外的仙女座星系距我们约220万光年,迄今观测到的最远天体距我们100多亿光年,银河系直径10万光年。这些都很难用公里来表达。天文学上还有其他计算距离的单位。

天文学中为什么用光年来计算距离


有些小于光年,比如天文单位。1天文单位是地球到太阳的平均距离(1.496亿公里),主要用于测量太阳系天体之间的距离;还有大于光年的,比如parsec (1 parsec相当于3.26光年),千parsec,百万parsec等等。

因为宇宙天体之间的距离非常的远,光年指的是光飞行一年的距离,宇宙天体之间的距离那么大用地球的距离单位计算实在是太庞大了,所以科学家才用光年来作为天体之间距离的单位。
因为宇宙中天体间的距离非常大,如果以最常见的千米为单位计算非常麻烦,以光年为单位来计量就容易多了。光在真空中一年所经过的距离称为一个光年。
我个人觉得之所以用光年为单位是相对而言,这个单位比较大,而且计算起来也比较好统计。

天文学里为什么要用光年来计算距离?

光年是长度单位,用来计量光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间的距离,一般被用于衡量天体间的时空距离,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直线传播了一年时间所经过的距离,为9,460,730,472,580,800米,是时间和光速计算出来的单位。

“年”是时间单位,但“光年”虽有个“年”字却不是时间单位,而是天文学上一种计量天体时空距离的单位。宇宙中天体间的距离很远很远,如果采用我们日常使用的米、千米(公里)作计量单位,那计量天体距离的数字动辄十几位、几十位,很不方便。于是天文学家就创造了一种新的计量单位——光年,即光在真空中用去一年时间所走过的距离。距离=速度×时间,光速约为每秒30万千米(每秒299,792,458米),1光年为9,460,730,472,580,800米。读作:九千四百六十兆七千三百零四亿七千二百五十八万零八百米。

宇宙中天体间的距离非常大,如果以最常见的千米为单位计算非常麻烦,以光年为单位来计量就容易多了。光在真空中一年所经过的距离称为一个光年。光速在真空中约为30万千米每秒,也就是3×108米每秒(儒略年长度约等于365.25日,以2000年1月1日(记作J2000.0)为标准历元)所以,一光年就是9.4605×1015米。

我们所处的星系——银河系的直径约有十万光年。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有数分钟。这是由于狭义相对论中的移动时钟的时间膨胀现象。

光的速度最快,1秒钟可以走30万千米,光在1年里差不多走10万亿千米,说得精确些,就是94605亿千米。能不能用光在1年里所走的路程——光年,来作为计算天体之间距离的单位呢
因为宇宙实在太辽阔,星星之间以及星系之间不仅相距遥远,并且自身也巨大。光速是最快的速度,光年则是一个很大的长度单位,用来计算天体距离以及宇宙尺度就不会让我们感到一大堆繁杂的天文数字了。
因为宇宙实在太快了,星星之间以及星系之间不仅相距遥远,并且自身也巨大。光速是最快的速度,光年则是一个很大的长度单位,用来计算天体距离以及宇宙尺度就不会让我们感到一大堆繁杂的天文数字了。
近距离的用视差测量法。以遥远的星空为背景,精确测量近距离恒星的位置,冬天测一次,夏天测一次,会发现两次的位置差一点点。这是因为地球在公转轨道上位置不同。如果两次测量差两个角秒,也就是说地球和太阳分别与恒星连线,夹角是一个角秒,这时恒星的距离就是1秒差距。用简单的三角关系可以得到恒星的距离为1.5亿公里 / 1角秒 = 30.86万亿公里,约合3.26光年。

光年是干什么的?

光年,长度单位,指光在真空中一年时间中行走的距离,即约九万四千六百亿公里。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。
(或5,786,101,150,000英里。
或5,108,385,784,330,890海里
或约等于9.46 × 10^15 m = 9.46 拍米。 )

(注:1千米(公里) = 0.6214英里  =0.540海里)

  光年一般是用来量度很大的距离,如太阳系跟另一恒星的距离。光年不是时间的单位。

  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。

  我们所处的星系——银河系的直径约有七万光年。

  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有数分钟。这是由于特殊相对论中的移动时钟的时间膨胀现象。

  目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。

与天文学中其它常用单位的换算:
  一秒差距等于3.26光年。
  一光年等于63,240天文单位。
另外,光每秒大约行驶30万千米,每分钟行驶1800万千米,每小时行驶108000万千米,每天行驶2592000万千米,每年行驶946080000万千米。所以每光年的距离大约是:946080000万千米。
- -长度单位
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