科學家是怎麼計算星體與地球距離的?動不動幾十億光年,靠譜嗎

2021-03-28 10:12:40 字數 5182 閱讀 6186

1樓:mylife創意

隨著天文愛好者這個群體越來越大,天文地理已經變得不再是極少數人的聊天話題。如果你足夠細心,那麼就一定會發現:當被描述的星體不是地球的時候,通常都會出現一個統一的引數,那就是該星體和地球之間的距離。

而這個距離單位不會是大家經常使用的公里,而是一束光在一個地球年中傳播的距離,即光年。

距離地球6500萬光年的旋星系ngc 3972,可以在大熊星座中找到。

我相信,一定不會有人會以為「光年」是時間單位,畢竟現在已經是2023年了!那麼,你是否心有疑惑,科學家們到底是怎麼計算那些星體和地球之間的距離的?動不動就是幾十億光年,感覺這個距離很遠的樣子,這些算出來的結果確定靠譜?

一光年到底是多遠的距離

這個問題的答案,我們可以通過光年、公里兩者之間的換算方式來具體感知。一光年的距離,實際上約等於9.7萬億公里(6萬億英里左右)。

不同於我們平時難以相同的車速在道路上行駛,因為光年擁有非常高的精度,能夠在宇宙的任何空間中保持恆定的速度。

在真空的環境中,光能夠以每小時1079252849 千米的速度進行傳播。而一光年的距離,其實就等於這個速度乘以地球上一年的小時數。即:

1079252849*8766=9.5萬億公里(5878625370000英里)。或許,當一些對此並不太瞭解的人看到這個數值的時候,會認為這是一個看上去特別極端的距離。

但是,倘若我們將其與宇宙的巨大規模相比則相形見絀。

為什麼以光年為單位進行測量

我相信,只要大家剛剛理解了光年、公里、英里三者之間的換算方式,便能夠明白:當我們在天文規模上用它們作為單位進行測量的時候,本就是一件特別麻煩、而且不切實際的事情。比如,我們可以用與地球距離最近的獵戶座星雲為例,它和我們之間的距離大約為1300光年,倘若換算成英里這個單位,那麼則需要用7861000000000000英里來表達。

再比如,仙女座星系是距離我們最近的螺旋星系,從那裡到我們的地球大約有250萬光年的距離。而我們所在的銀河系與地球之間的距離,也達到了27000光年左右。當我們將探測目標的範圍進一步擴大就會發現,還有很多遙遠星系與我們之間的距離都達到了數十億光年之遙遠。

倘若將這樣遙遠的距離,都換算成公里或英里,那無疑是特別麻煩的事。

從距離將近775,000光年的ulas j0744 + 25位置看,銀河系會顯得特別渺小。

與此同時,當我們將光年作為測量單位的時候,更有利於科學家們確定當前自己看到的現象發生於什麼時間。事實上,光的傳播需要一定的時間才能到達我們的眼睛。所以,我們當下在夜空中所看到一切,都是在此之前就已經發生。

簡單來說,當我們看到的事物與我們相距一光年的時候,其實那是一年前的樣子。

迄今為止,人類看到的最遙遠的物體,便是宇宙微波背景,因為它早在大約138億年前就已經發生。通常情況下,只有當科學家們在使用三角測量法確定星體距離的時候,才會用到視差來替代光年。視差指的是地球繞太陽公轉一半之後,其視在位置在天空中與恆星的距離偏移1弧秒(1/3600度)的距離。

而所謂的一弧秒,就約等於3.26光年。

怎麼計算星體與地球之間的距離

關於星體和地球之間的距離如何進行測量,我們首先需要確定被測量星體是在太陽系之內的星體、太陽系外較近的星體,還是太陽系外較遠的星體。因為,科學家們對於位於不同的位置區間的星體,會使用不同的測量方法。比如,對於太陽系內的其他星體和地球之間的距離,科學家們通常會使用三角測量法來求得兩者之間的距離。

當目標星體位於太陽系外不遠處的時候,則可以在三角視差法(離太陽 100秒差距範圍以內的近距離星體)、分光視差法(5lgr=m-m +5)、威爾遜-巴普法(線性關係)、星際視差法(星際吸收線的強度)、力學視差法(周年視差的倒數)、星群視差法(只適用於畢星團)、雷達測距法、鐳射測距法(只適用於很近的天體)、統計視差法(自行越大,視差也越大)、自轉視差法(星群的平均距離)這些方法中進行選擇。

而當我們需要測量的物體距離太陽系很遠的時候,則需要利用天琴座rr型變星(比較視星等和絕對星等數值)、造父變星(光度越大,光變週期越長)、角直徑(線直徑 d大致相等)、主星序重疊法(縱座標讀數之差)、新星和超新星(最大絕對星等變化範圍不大)、亮星(河外星系)、累積星等(球狀星團)、又或是利用譜線紅移(紅移現象)的方法來進行距離值的測量。

客觀而言,要測量真正的天文距離是非常困難的,但我們可以通過其他的距離測量方式,從而達到更遠的距離來實現。簡而言之,沒有一種方法可以實現從近距離的恆星到最遠的星系與地球之間的距離,但我們可以通過不同的技術來引導另一種重疊的技術。而科學家們測量出的距離值,雖然不是一個完全精確的數值,但可以肯定的是這些近似值都是很靠譜的答案。

2樓:個非凡哥

科學家計算星體與地球的距離肯定是有一定的計算方法的,幾十億光年肯定是靠譜,否則也不可能出現這種概念。

3樓:哥火日立

我覺得科學家總比我們有經驗吧?人家的測量資料總比我們這些鍵盤俠厲害吧?我們能做的就是相信人家,相信科學,相信科學家,你說是不是?

4樓:

科學家們的推測最起碼比我們是有用的,現在出現了比光年還要長的距離單位,因為光年在宇宙中的距離測量還是比較短的。你覺得呢?

5樓:吳博的小太陽

我覺得是靠譜的。光年是通過光的傳播速度換算出來的,如果要用米這種單位來計算的話,會是一個非常龐大的數字。

6樓:冷眼觀娛樂圈

科學家的事情我們怎麼會知道,科學家的腦子裡,我們都是符號。用的是米,是不是就是對了呢?你說說看,我們距離天馬座是幾米?

人類可以觀察到幾十億光年外的星系,為什麼地球上過去的一秒卻觀察不到?

7樓:一夢一壺酒

人類發展出了一系列觀察遠方星系的技術,從地面上的各種光學天文望遠鏡以及射電天文望遠鏡,到利用火箭發射到太空中的太空望遠鏡。這些技術,可以捕捉到極其微弱的光,讓我們得到遠方星系的**,分析這些**,天文學家們就能算出星系的距離。

通過連續長時間的**的方法,哈勃看到了極其遙遠的過去,因為數十億光年外的星系,本質上等同於數十億年前的星系。

哈勃空間望遠鏡於2023年9月24日至2023年1月16日期間,通過對準某個最黑暗的天區,進行了連續113天的**,捕捉到了130億年前的宇宙景象。越是遙遠的星系就代表著越是遙遠的過去,也代表著年輕的宇宙。這張著名的哈勃超深空**上,據分析擁有大約10,000個星系,它們都是在宇宙大**僅僅幾億年後誕生的星系,很可能是第一批星系。

這張**上最小最紅的光點,是宇宙中最古老的星系,它們是在宇宙的年齡大約只有八億年時就誕生了。現在它們距離我們非常遙遠,遠在數百億光年之外。且慢,怎麼可能遠在數百億光年之外,宇宙只有137億年的歷史呀?

是的 ,宇宙只有137億年的歷史,可是當這些星光上路,朝著地球這個方向飛馳而來的同時,宇宙還在不斷膨脹中,雖然這些光到達地球只花了大約130億年的時間,簡單說這意味著發出光的星系,距離地球似乎只有130億光年的距離。但天文學家說還必須加上在這130億年時間中,宇宙加速膨脹造成的空間距離的加速的拉長,因此現在這些最古老的星系如果它們還存在的話,那麼它們真的距離我們有數百億光年的距離呢。

8樓:匿名使用者

按道理來說,地球的確可以看到自己以前發出的光,就比如你一年前發出的光就在地球一光年外左右,你在那個位置興許能看到過去的自己,但是光越傳播越微弱,並且受宇宙其他光的影響,這樣的話觀測難度就變的極大,目前科技水平達不到。而且我們還應該希望永遠觀測不到,因為萬一外星人看見了就會發現地球文明,而一個看的到,一個看不到說明地球科技落後於外星文明,按照黑暗森林法則,地球文明會被外星文明毀滅。

9樓:懶人遊戲小屋

我估計是光的速度太快了,幾十億光年外的星系的光傳過來科學家用天文望遠鏡可以看到,但是地球搶反射的光一下子就走了,所以就看不到了

10樓:匿名使用者

因為必定是地球上產生了人類,而不是人類產生了地球,人類在地球上的產生自己都不知道怎樣而來,更不會知道地球是如何而生了,所以觀察不到過去的一分一秒,更不會理解了。

11樓:匿名使用者

這是兩種完全不同的表達,幾十億光年指的是地球與星球的距離,而地球上的 1 秒鐘只是時間。

12樓:雲梔雨下

因為時間是虛擬的概念啊,怎麼看到

13樓:春野伊可

光年是長度單位,用來計量光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間的距離,一般被用於衡量天體間的時空距離,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間所經過的距離。

「年」是時間單位,但「光年」雖有個「年」字卻不是時間單位,而是天文學上一種計量天體時空距離的單位。宇宙中天體間的距離很遠很遠,如果採用我們日常使用的米、千米(公里)作計量單位,那計量天體距離的數字動輒十幾位、幾十位,很不方便。於是天文學家就創造了一種新的計量單位——光年,即光在真空中用去一年時間所走過的距離。

距離=速度×時間,光速約為每秒30萬千米(每秒299,792,458米),1光年為9,460,730,472,580,800米。讀作:九千四百六十兆七千三百零四億七千二百五十八萬零八百米。

現在人類最快的速度也還沒達到光的速度,不過,在未來,我相信我們人類一定會有新突破,總有一天會達到光的速度,說不定,你就能觀察到地球上過去的一秒了。

14樓:陽陽

前者是距離,後者是時間。

15樓:風蜂蜜柚子茶

因為時間本來就很神祕

16樓:油潑面不要蔥姜

時間本來就是很神祕的東西

17樓:雄霸威震天下

誰說的?地球始於形成的歷史,不正是一顆小小火球嗎?

18樓:匿名使用者

這麼深的科學原理我不知道。我想你應該找這方面的專家**一下,他們會講的非常明白。

我們看到的幾十億光年外的星體,是它幾十億年前的樣子麼??

19樓:星系群

你說的對。我們看到的夜空中的許多星體都離我們很遠,所以我們看到的都是它們過去的樣子。假如我們看到一顆距離地球2.

8億光年的恆星,我們看到的就是它2.8億年前的樣子。目前人類能觀測到的最遠星體距離地球137億光年,所以人們看到的就是此星體137億年前的景象。

因此我們看到的夜空中的星體的光都是過去不同時間發出的,甚至一個星系的不同區域也是不同時間的樣子。

誰說觀測沒意義了?天文觀測為的是研究以前宇宙中的情況,並不斷看到更早的天體,研究宇宙的起源。

回答補充:如果你能瞬間到達距離地球60光年的地方,你的確可以看到新中國成立的時候。但你立刻到達是不可能的,而且的確反射的那點光根本射不到60光年的地方,在傳播途中已經耗散了,所以你無法看到解放時的樣子。

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