一光年等于多少米(一光年等于多少亿公里)
光年是一个距离单位,是我们平时不常用的距离单位,因为它代表的距离太远了 。一光年,顾名思义,就是光在真空中直线行进一年的距离 。
一光年说起来简单,但是换个角度,你就能体会到它有多远了 。如果一光年以公里计算,就是9.46万亿公里 。这么大的距离单位不仅在地球上没用,在太阳系也没用 。地月距离38万公里,即1.3光秒;地球到太阳的距离约为1.496亿公里,也就是8.3分钟 。我们需要数百天才能到达的火星距离我们只有12.7光分钟,距离一光年还很远 。可见光年是一个天文数字 。一光年的距离单位如此遥远并不奇怪,因为光速是宇宙中最快的速度 。让我们好奇的是,光走一光年的距离真的需要一年吗?
一光年代表的距离是光在实数空中直线行进一年的距离 。这是一个理想的环境,现实世界中并不存在,所以光走完一光年的路程实际上需要一年以上的时间 。
宇宙是一个接近真实空的环境,但不是绝对真实空 。它的平均密度约为每立方米6个质子 。由于不是绝对真实空,所以会对光速有轻微影响 。另外,虽然真空中的光速是恒定的,但宇宙空并不是恒定的 。自诞生以来,宇宙一直在膨胀,从未停止 。在宇宙中,空之间的范围越大,膨胀速度越快,而1光年范围内的膨胀速度约为每秒0.02米,每年长度会增加约630公里 。虽然这对于光来说只是很短的距离,但也会导致光完成一光年的距离并不是一个标准的年时间 。
【1光年是多少亿千米 一光年等于多少米】虽然光走一光年的距离不是一个标准年,但所用的时间差不多,宇宙又是如此空宽敞,恒星之间的距离往往是几十或几百光年 。即使实现了光速,也需要几十年甚至上百年才能到达其他恒星系 。人类真的没有办法进行远距离Ad Astra吗?
人类未来是否能够进行远距离Ad Astra,我们不敢妄下结论,但行走一光年的距离,大约需要一年的时间,这只是对站在地球上的我们而言 。对于光本身来说,完成这一光年的旅程,不需要一年,甚至不需要一分钟,只需要一瞬间 。为什么?因为时间是相对的 。通过爱因斯坦的相对论,我们知道时间和空并不是两个独立的个体,实际上是一个整体,不可分割,就叫做时间空 。
因为时间和空是一个整体,当物体的移动速度加快时,其自身的时间流逝速度就会变慢,移动速度越快,时间流逝速度越慢,这就是时钟慢效应 。
时钟慢度效应不仅仅是一个理论,而是已经被实验证实的事实 。时钟慢效应实验简单来说就是一个以98%光速运动的轻子从起点运动到终点 。因为轻子的半衰期是2.2微秒的完全确定的时标,所以很容易计算出轻子到达终点时的衰减数 。结果实际上到达目的地的轻子数量比计算的要多得多,证明了高速运动减缓了轻子的时间流逝 。对于轻子来说,运动花费的时间比我们低速环境下记录的要少得多,所以衰减的轻子数量也少得多 。
运动速度越快,时间流逝越慢 。当运动速度达到光速时,时间的流逝是完全静止的,所以对于光来说,走一光年的距离并不经历时间的流逝,所以只是一瞬间,而在我们看来,真的过了一年,这就是时间的相对性 。
所以,如果我们把一艘光速的宇宙飞船送到100光年外的恒星,对我们来说,他们一百年后才能到达,但对他们来说,只是一瞬间 。那时候我们的孙辈都100多岁了,飞船上的人还是和出发时一样 。但是现实在理论上并没有那么美好,因为光可以以光速传播,因为光子是基本粒子,没有静止质量,任何有质量的物体都达不到光速,因为随着速度的增加,有静止质量的物体会产生一个相当于引力质量的惯性质量,速度越快,惯性质量越大 。当速度达到光速时,惯性质量会达到无穷大,需要无穷的能量才能让他保持运动,但宇宙中没有无穷的能量 。
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