光年

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光年是長度單位之一，指光在真空中一年時間内传播的距離，大約94.6千億公里（或58.8千億英里）。

光年一般用在天文學中，用來量度很大的距離，如太陽系跟另一恆星的距離。光年不是時間的單位。秒差距是天文學中另一個常用的單位，1秒差距等於3.26光年。例如，世界上最快的飞机可以達到每小时11260公里的時速（2004年 11月16日，美国航空航天局（NASA）的飞机最高速度纪录是11260公里/小时）^[1]，依照這樣的速度，飛越一光年的距離需要用95848年。而常見的客机，時速大約是每小時885公里^[2]，這樣飛1光年則需要1220330年。目前人造的最快物體是1970年代聯邦德國和美國NASA聯合建造並發射的Helio 2衛星，最高速度為70.22公里每秒（即252792公里每小時），這樣的速度飛越1光年的距離約需要4000年的時間。可以想像，光年對於人類來說是一個十分龐大的尺度。

[编辑] 準確定義

由於西曆每年的长短不一，国际天文学联合会的更正式的定義為：在儒略历的一年的時間中（即365.25日，而每日相等於86400秒），在自由空間以及距離任何引力場或磁場無限遠的地方，一光子所行走的距離。因為真空中的光速是每秒299,792,458米（準確值），所以一光年就等於 9,460,730,472,580,800米（準確值），或大約相等於9.46 × 10¹⁵米 = 9.46 拍米、63,241天文单位、0.3066秒差距。

[编辑] 比較

光由太陽到達地球需時約八分鐘，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。
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。
我們所處的星系——銀河系的直徑大約有10萬光年。
- 假設有一近光速的宇宙船從銀河系的一端到另一端，它將需要多於10萬年的時間。但這只是對於（相對於銀河系）靜止的觀測者而言，船上的人員感受到的旅程實際可能只有數分鐘。這是由於狭义相對論中的移動時鐘的時間膨脹現象。
可見宇宙的直徑約有930億光年。^{[來源請求]}

[编辑] 歷史

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O.C.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，法國的天文學家乔凡尼·多美尼科·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是214000公里每小時（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301000公里每秒。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。