光年

介绍
光年（）是长度单位之一，指光在真空中一年时间内直線传播的距离，大约为9.46公里（9.46公里或英里）。

光年一般用于天文学中，是用来度量长度很长的距离单位，如太阳系与另一恒星的距离。天文学中另外三个常用的单位是秒差距、天文单位与光秒：一秒差距等于3.26光年；一天文单位（1 AU）为149,597,870,700米（149,597,870.7公里，約149.598吉米）；一光秒是光一秒所走的距离，为299,792,458米（299,792.458公里）。

当今世界上最快的飞行器可以达到每秒3.127公里的秒速（2004年11月16日，美国国家航空航天局（NASA）的飞机最高速度纪录是11,260公里/小时），依照這样的速度，飞越一光年的距离需要大约95,800年。而常见的客机大约是885公里/小时，这样飞行1光年则需要122万年。目前人造的最快物体是帕克太阳探测器（2018年8月12日发射升空），最高速度为大约192公里/秒（约692,000公里/小时，理论速度），以这样的速度飞跃1光年需要大约1560年。

公式
光年的定義其實就是光波於真空中直線傳遞一年所歷經的距離，以光速為基礎（），乘以一儒略年之秒數（365.25×86400=31557600），得出结果。

比较

• 光由太陽到達地球需時約八分，即地球跟太陽的距離為八“光分”，這個距離也稱為一個天文單位。
• 一光年约等於63240天文單位。
• 已知距離太陽系最近的恆星為半人馬座比鄰星，它相距4.22光年，相當於40兆公里。
• 我們所處的星系可用於測量類星體的距離或宇宙大尺度構造如沿著長城的長度。

历史
1676年以前，人們普遍相信光的傳播是不需要時間的。1676年，丹麥科學家奧勒·羅默首先作出了光的傳播需要時間的設想。1671年，羅默開始觀測木星的衛星（木衛一）。他發現木星掩衛的時間（由木衛一躲到木星背對地球的一面開始到它再次出現在地球上可觀測到的區域之間的時間間隔）並不是一個定值。當木星離地球較遠時，掩衛過程所用的時間更長。1675年，法國的天文學家乔瓦尼·多梅尼科·卡西尼開始設想這種現象產生的原因可能是光的傳播需要時間。然而，他在不久后就放棄了這個想法。

當時擔任卡西尼的科學助手的羅默則沒有放棄。他堅持假設光的速度是有限的，并計算出以光的速度，要穿越相當於地球公轉軌道直徑的距離需要22分鐘的時間。以今天的數據來看，他的結果等價于說光的速度每小時是214,000公里（羅默當年對地球公轉軌道的直徑計算有誤）。

但是直到18世紀上半葉，主流科學界才逐漸接受了光速有限的想法。1728年，英國天文學家詹姆斯·布拉德雷給出了另一種測量光速的方法，得出光的速度大約是每秒301,000公里。1838年，德國天文學家弗里德里希·威廉·贝塞尔首先使用“光年”一詞，作為天文學測量上的單位。他測量出天鵝座61（現在也稱為“貝塞爾星”）與地球之間的距離是10.3光年。

参见

• 光秒
• 狭义相对论
• 廣義相對論
• 天体物理学

参考来源
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参考书籍