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1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

类别:科技 发布时间:2024-05-22 10:29:00 来源:大可数学人生工作室

速度是探索世界最快的途径,从古至今,人类一直都在不断的研究和探索世界的奥秘,古时候由于人类的科技不够发达,所以古人一辈子也很难走出方圆百里的范围,不过随着人类科技的发展,人类发明了很多先进的交通工具,比如说汽车、飞机、火车、轮船、火箭等等,人类依靠火箭的速度,已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度是非常快的,当人类走出地球看到宇宙之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是还存在外星生命?带着这些疑问人类走上了探索宇宙的道路,为此科学家们发射了很多探测器。1957年,苏联发射了世界上第一个人造卫星——斯普特尼克1号,标志着太空探索的开端。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

在1961年,尤里.加加林成为了第一个进入太空的人,从那时候起,人类一直都在不断地探索和研究宇宙的奥秘。1969年,美国阿波罗11号执行了首次载人登月任务,宇航员尼尔·阿姆斯特朗成为了第一位在月球上行走的人类。这一事件在全世界引起了轰动,也被认为是人类太空探索的里程碑。之后,人类探索太空的步伐不断加快。1986年,苏联的“和平号”太空站与美国的“阿波罗”太空站在轨道上首次对接。1998年,国际空间站正式启用,成为人类共同研究太空的平台。此外,各国在太阳系探索方面也取得了不少成就,比如美国的“旅行者”探测器、欧洲的“罗塞塔”号探测器等等。现在人类对宇宙的了解越来越多,而且人类飞行最远的探测器是旅行者1号。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

现在它距离地球大约有232亿公里,已经进入了星际空间,不过可惜的是,旅行者1号探测器的动力即将耗尽,预计在2025年的时候,它将彻底和人类失去联系,永远的流浪在太空中,遗憾的是旅行者1号永远都不可能飞出太阳系了,对于人类来说,太阳系的范围非常广阔,曾经科学家认为飞出冥王星就算是飞出了太阳系,但是后来科学家经过研究发现,太阳系的边缘在奥尔特星云,只有飞出奥尔特星云才算是飞出了太阳系,奥尔特云是一种理论上的球状云,主要由冰冷的小行星组成,据信环绕太阳的距离可达约 100,000 天文单位(2 天)。这将它置于星际空间,超出太阳的日光层,在那里它定义了太阳系和太阳引力主导区域之间的宇宙学边界。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

在我们地球上,公里这个距离单位已经足够用了,即使是围绕地球赤道跑一圈,也就大约4万公里,当时在宇宙中,衡量天体之间的距离需要用到一个特殊的计量单位光年,比光年小的计量单位被称为是天文单位,根据定义一个天文单位的距离大约是149597870700米,大约就是1.5亿公里,我们经常会听到某些恒星距离我们有几百光年、几千光年等等,这很容易让我们觉得一光年似乎并不是很远,但实际情况并非如此,对于人类来说,一光年其实代表着极为庞大的空间距离,仅仅是一光年就是一个让人绝望的尺度,为什么这么说呢?下面我们先来看看一光年到底是多少公里?光年代表光速飞行一年的时间,而光速是目前人类在宇宙中发现的最快飞行速度。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

光速大约是每秒30万公里,这个速度对于人类来说就是一个天文数字,光速如此之快,人类是如何计算出来的?其实在17世纪以前,人类一直都认为光速是无限的,开普勒和笛卡尔对此都深信不疑,不过伽利略却提出了不同的观点,他认为光的速度虽然很快,但是依然是有限的,并且是可以测量出来的,为了证明自己的猜测,1607年的时候,伽利略设计了世界上第一个测量光速的实验,他让A、B两个人分别站在相距1.5千米的两座山的山顶,想利用两个山头看到灯光的时间差来测算光速,但由于间隔的时间太短了,根本无法精确测出,最终,伽利略的实验以失败告终,但他却开启了人类测量光速的真理之门。

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后来到了1676年的时候,一位叫做奥勒.罗默的科学家也计算了光速,他利用木卫一的轨道阴影交替的时间,计算出了木卫一的轨道周期时间是42小时25分16秒,一般来说,天体的运动轨迹是不会变的,所以他认为,木卫一应该是每隔42小时25分16秒就会被木星遮住。这位科学家经过多年的研究发现,地球距离木星最远的时候,木卫一出现的时间要比地球距离木星最近的时候多22分钟,他认为,这22分钟就是光子从地球到木星所用的时间,利用这个办法,他计算出了光速大约是每秒21万千米,这个数值和现在的光速相比,还是差的很多,不过在那个年代能够计算出光速来,已经是非常了不起了。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

后来到了1972年的时候,美国标准局埃文森等人用测量激光频率和真空中光的波长的方法,测得光速为每秒299792.458千米,大约是每秒30万公里,根据定义,一光年就是以真空中的光速直线前进一年的距离,值得注意的是,这里的年是指儒略年,这是天文学家为了方便测量时间而使用的一种时间单位,一个儒略年为365.25天,1天为86400秒,共计31557600秒,已知真空中的光速是恒定的299792458米每秒,所以一光年的距离大约是9460730472580800米,大约是9.46万亿公里。这个距离对于人类来说非常遥远,如果我们驾驶一辆汽车以每小时200公里的速度行驶,我们差不多需要540万个儒略年才能够跑完。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

不过汽车并不是人类目前最快的飞行器,根据科学家的研究我们能够知道,现在人类发射的最快飞行器是帕克太阳探测器,根据NASA提供的数据,这个探测器的峰值达到了每秒200公里,这个飞行速度已经远远地超过了人类发射的其他探测器,如果按照帕克太阳探测器的飞行速度,想要行驶一光年也需要1499个儒略年,从这些数据来看,我们就能够知道一光年是一个非常遥远的距离,不过在浩瀚的宇宙中,一光年显得非常短,毕竟宇宙中的尺度基本上都是按照光年来计算的,我们的太阳系属于银河系当中,根据科学家的研究得出,银河系的直径达到了20万光年左右,拥有2000多亿颗恒星。太阳系位于银河系的外围地带,名为一条猎户臂的悬臂中。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

距离银河系中心地带大约有2.6万光年,这个区域被科学家称为是贫瘠区域,根据研究我们能够知道,银河系中恒星的数量有上千亿颗,其中百分之90的天体都位于银河系的中心附近,离银河系中心越远,恒星的数量就越少,太阳系所处的位置,虽然不是偏远的,但是也是一个资源相对匮乏的区域,恒星的数量很少,行星的数量也很少,看到这里相信很多人都会产生一个疑问,为什么太阳系离银河系中心如此近,还处于银河系的贫瘠区域?科学家经过研究得出,在银河系当中天体的分布数量并不是均匀的,在距离银河系中心1秒的差距的核心区域,恒星的密度达到了每立方光年28.9万颗,当距离增加到40秒的差距时,恒星的密度就下降到了288颗每立方光年。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

当距离增加到100秒差距时,恒星的密度就只有2.9颗立方光年,我们的太阳系距离银河系大约有2.6万光年,在这片区域当中,恒星的密度就下降到了0.004颗每立方光年,所以科学家认为我们的太阳系处于银河系的贫瘠区域,大家不要认为银河系非常广阔,在银河系的外面还有更大的星系结构——本星系群,本星系群是包括地球所处之银河系在内的一群星系。这组星系群包含大约超过50个星系,其中心位于银河系和仙女座星系中的某处。本星系群中的全部星系覆盖一块直径大约1000万光年的区域。本星系群又属于范围更大的室女座超星系团。本星系群有两个次群:由银河系和大小麦哲伦云组成的银河系次群及以仙女星系为中 心 、包括 M 32 、NGC 205 、NGC147、NGC185、仙女矮星系和三角星系(M33)在内的仙女星系次群。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

而本星系群处于银河系超星系团中,这个超星系团里面包含了100个星系群和星系团,室女座超星系团位于其中的位置,本星系群位于室女座星系团的边缘并且仍在继续向远离室女座超星系团的方向移动,室女座星系团(Virgo Cluster)是一个距离大约在59±4百万光年(18.0±1.2百万秒差距),位置在室女座方向上的星系集团,拥有约1,300(也可能高达2,000)个星系,组成更巨大的本超星系团的心脏部份,而我们银河系所在的本地群只是这个集团的外围成员。室女座超星系团处于拉尼亚凯亚超星系团中,科学家经过研究发现,拉尼亚凯亚超星系团里面包含了10万个星系,范围达到了1.59亿秒差距,相当于5.2亿光年,对于人类来说,这绝对是一个天文数字。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

不过即便是这样,拉尼亚凯亚超星系团也不是宇宙中最大的结构,目前人类能够观测到的宇宙直径达到了930亿光年,而这还不是宇宙的全部范围,宇宙到底有多大?现在科学家也在积极的研究当中,宇宙的浩瀚早已经超出了人类的认知,以目前人类的飞行器,永远都不可能飞到宇宙的边缘,迄今为止,有可能在宇宙空间中进行长距离航行的航天器有五个,分别是“先驱者10号”、“先驱者11号”、“旅行者1号”、“旅行者2号”以及“新地平线号”,如果不出现意外,它们在未来都有可能飞出太阳系,进入茫茫的宇宙空间。在这些航天器之中,“先驱者10号”和“先驱者11号”的速度是最慢的,并且它们早已失联。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

就算是它们没有失联,最多也就是能够飞出太阳系,想要探索更加广阔的星际空间,人类必须实现超光速飞行,否则人类永远都无法解开宇宙的奥秘,现在科学家也在积极的研究如何提升飞船的飞行速度,目前科学家想到了虫洞穿梭、曲速引擎、量子纠缠等等,而这些都还处于理论当中,想要真正的实现需要漫长的时间和不懈的努力,就目前来说,飞出太阳系都是一件不可能完成的事情,所以对于人类来说,一光年完全称得上是一个令人绝望的尺度,而这也是人类在宇宙中的尴尬之处,毕竟太阳系在宇宙中就如同地球上的一粒沙子一样渺小,而人类则显得更加渺小,曾经旅行者1号在距离地球46亿公里的时候拍摄了一张太阳系的全家福。照片传回来之后科学家几乎找不到地球的位置。

1光年是多少公里?为什么说1光年是一个让人类绝望的尺度?

这说明地球在宇宙中非常渺小,著名的科学家卡尔萨根看到这张照片后不由的感叹道:再看看那个光点吧,那是此地,那是家园,那是我们,你所爱的每一个人,你所知的每一个人,你所闻的每一个人,曾经存在的每一个人,都在它上面度过了一生,我们的悲喜交加,千百个自以为是的宗教、意识形态和经济学说。每一个猎人与强盗,每一个英雄与懦夫,每一个文明的缔造者和毁灭者,每一个国王和农夫,每一对青春伴侣,每一对母亲父亲,憧憬的孩子,发明家和探险家,每一个品德崇高的教师,每一个贪污腐败的政客,每一超级明星,每一个最高领袖,人类历史上的每一个圣人和罪人,都住在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。

来自:星空承载梦想

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