从地球跑到月球旅行,大概需要多少光年?
光年是天文学中非常常见的长度单位,在宇宙的尺度上,我们经常在“光年”这个单位后面加上“百万”或“亿”的后缀。
我们知道,哈勃体积直径约930亿光年,我们的太阳系距离银河系中心约26100光年,夜空中最亮的恒星天狼星距离地球8.6光年,最近的系外恒星比邻星距离我们4.22光年,我们的太阳系直径1光年。太阳系的直径只有一光年吗?可以,但是“只”字不合适。
我们脱口而出“光年”这个词,往往伴随着一个巨大的后缀,让我们忘记了这个词代表的距离有多远,描述的数字有多大。光年,顾名思义,就是光传播一年的距离。这是一个彻头彻尾的长度单位。
一光年有多长?如果用光年表示,从地球到月球有多远
光在真空中的传播速度是每秒299,792,458米,相对于任何参考系都是恒定的。
光是一秒就能走299,792,458米,而一分钟有60秒,一小时有60分钟,一天有24小时,一年有365.25天。这里提到的365.25天是儒略年,是天文学中用来测量时间的计量单位。把上面的数字相乘,我们就可以得到光在一年内走过的距离。为了便于演示,我们将其四舍五入到大约9460万亿米。
我们可以感觉到这是一个很大的数字,但它既是“一万”,也是“一亿”。我们很难仅仅感觉到它有多长,所以我们将把这个数字代入一个真实的例子来体验1光年的力量,看看穿越太阳系需要多长时间。
太阳系的直径只有1光年,听起来很小,但这1光年其实是9460万亿米。如果我们开车穿过太阳系需要多长时间?
我国规定汽车在高速公路上的最高时速不得超过120公里。按照这个速度,大概需要790万年才能完成一个光年的旅程。要知道,790万年前,人类的祖先和类人猿没什么区别。那你不会开车,你会开飞机吗?目前民航客机的飞行速度在800km-1000km每小时左右,那么我们就来看看1000km的最高值。经计算,民航客机飞行一光年大约需要95万年。幸运的是,在95万年前,人类祖先就已经与类人猿分道扬镳,走上了独立进化的道路。
地球上的交通不好,那用飞船跑一光年要多久?
众所周知,1977年,人类发射了两枚针对太阳系外的太空探测器,即旅行者1号和旅行者2号。
在近真空宇宙中运行的宇宙飞船速度非常快。按照旅行者2号目前的速度,要穿越一光年的距离,大约需要20000到40000年。
旅行者2号离开太阳系需要几万年吗?为什么有人说旅行者已经离开太阳系了?这是因为太阳系的边界已经有了很多不同的定义,其中之一就是根据太阳风的作用范围来定义太阳系的边界。按照这个定义方法,可以说旅行者2号正在离开太阳系或者已经离开了。但是,如果按照一光年的直径来定义太阳系的范围,那么离开太阳系还很早,还有几万年等着呢。
现在我们已经亲身感受到了一光年有多远。如果我们用光年来测量地球和月球之间的距离,它是多少?
月球是地球唯一的天然卫星,也是宇宙中距离最近的天体,平均距离地球只有38万公里。对于人类现有的空间技术来说,38万公里并不是一个短距离,但是如果用光年来表示的话,会很小,因为地球和月球的距离只有0.000000406光年,月球反射的光大约1.28秒就可以到达地球。
所以,虽然“光年”是天文学中常用的长度单位,但我们很少用它来表示太阳系天体的距离,因为这样会大材小用。一般来说,在描述太阳系天体的距离时,我们主要用AU,AU被称为“一个天文单位”,即地球到太阳的平均距离。