光年基本简介、长度单位、理论 天文学光速长度单位
目录
1基本简介2长度单位3理论依据
基本简介
      “年时间单位,但光年虽有个字却不是时间单位,而是天文学上一种计量天体距离的单位。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计量单位——光年,即光在真空中一年内所走过的距离。距离=速度×时间,光速约为每秒30万千米(每秒299,792,458米),1光年约为94,605亿千米。  
      “光年不是时间单位,说时间过去了多少光年,就好像说时间过去了几米、几千米一样,是不能成立的。
      地球虽大,可是它在太阳系中充其量是沧海一粟。地球与最近的天体——月球之间的平均
距离有384400千米,差不多是地球直径的30倍;而地球与最近的行星——金星之间的距离,最近时也有4000万千米;地球到太阳的距离则有1496亿米;地球与冥王星的距离最近时也有40多亿千米。这样的数字太大。为了方便起见,人们把地球到太阳的平均距离作为1。取名叫天文单位。用这个单位来度量太阳系的距离就方便多了。太阳与地球的距离为1天文单位,与水星为嚄0.4天文单位,与金星为0.7天文单位,与冥王星为40天文单位,等等。  
      太阳系虽大,可是它在银河系中,在宇宙中却非常渺小,远远达不到沧海一粟的比例。离太阳最近的恒星——半人马座a星,与我们相距43万亿千米。目前,我们观察到的最远的星星,是这个数字的30多亿倍。这样的数字太大,即使用天文单位来表示也很不方便,于是人们又采用一个新单位——光年(一光年等于64230天文单位)。就是用光走一年的距离为1,来量度恒星之间的距离。大家知道,光1秒钟走30万千米,1年走的距离差不多是10万(94600亿千米)亿千米。  
      这样我们可以说,太阳到半人马座a星的距离为4.3光年,与最亮的恒星天狼星为8.7光年,与牛郎星和织女星分别为16.6326.3光年,与有名的参宿七为850光年,银河系的跨度
10万光年。到仙女座为230万光年。目前人类探知的最遥远的星,距离我们已达150亿光年。这就是说,如果这种星体正好是150亿年前宇宙大爆炸时诞生的,那么,人类现在看到的是它刚刚诞生时发出的光。
长度单位
      光行走一年的距离叫一光年。一光年约为9.46x10^12km 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,一年就是31557600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一光年等于多少年299,792,458米(准确值),所以一光年等于9,460,730,472,580,800米,或5,878,897,915,661.709英里,或5,108,794,455,193.632海里,或约9.46 × 10^15m = 9.46拍米。)(注:1千米(公里 = 0.6214英里 = 0.540海里1儒略年 = 31557600秒。)  
      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。光年不是时间单位。在天文学秒差距是另一个常用的单位,1秒差距=3.26光年。  
      换算  
      与天文学中其它常用长度单位的换算:  
      一秒差距约等于3.26光年;  
      一光年约等于63,240天文单位  
      实例  
      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,距离约4.22光年。  
      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超过100亿光年的广阔空间(称为总星系)。  
      误用  
      如前所述,光年是一个距离单位。但因为带有字,它常常被误以为是时间单位,以致于有时会产生误用。例某些流行歌曲中可能误用它来比喻时间的长久,如一转眼/一瞬间,一光年。;又如穿越过几个光年。
理论依据
      行星距离地球约190万亿公里(约合20光年),正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星(代号为"581”)运行。它的质量约是地球的6倍,表面温度估计在0摄氏度至40摄氏度,与地球表面温度相当。又讯科学家相信, "581C"的表面温度大约在0摄氏度到40摄氏度,和地球非常相似,上面很可能存在河流和海洋;如果它是由大冰球组成,那么它的表面可能会是融化的海洋、没有一片陆地的水世界。由于行星"581C"距它的太阳红矮星非常近,所以它的公转也很快,一年只有13天。因此,如果人类到这颗行星上居住,每过13天就要过一回生日。美国NASA天体生物学专家克里斯·麦凯说:那是一颗具有潜在可居住条件的类地球行星。  
      由于这颗行星距地球约20光年,所以人类将来是否能倒那儿探险,或者殖民这颗行星,目前是个难以想象的问题,因为即使人类将来能够发明出接近光速飞行的太空船,至少也需
要约20光年才能抵达那儿。所以人类将来如果想到第二地球的探险,看来只能通过科幻电影中描述的虫洞时光隧道才行。  
      光年,指光在一年时间中行走的距离,即约九万四千六百亿公里(或五万八千八百亿英里)。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(准确),所以一光年就等于 9,460,730,472,580,800(准确),或大约相等于9.46 × 1015 m = 9.46 拍米。  
      光年并不是时间的单位。因此,本人认为报道最后说即使人类将来能够发明出接近光速飞行的太空船,至少也需要约20光年才能抵达那儿。有把光年当作时间单位之嫌,从报道中上下文之间的关系上说也值得商榷。
      需要指出的是,光年一般是用来量度很大的距离(一光年也等于63,240天文单位)。如太阳系跟另一恒星的距离(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)。光由太阳到达地球需时约八分钟,我们说地球跟太阳的距离为八光分。在天文学中,秒差距是一个很常用的单位,一秒差距相等于3.26光年。  
      人类所处的星系——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。这是由于特殊相对论中的移动时钟的时间膨胀现象。