所以 , 通过相关的解释我们就能够回答文章开篇的问题了 。 虽然星光都是亿万年前发出来的 , 那颗星星可能也已经不存在了 , 但却不能说我们看到的那颗星星或者说是宇宙就是假的 。 因为它在过去是存在的 , 哪怕现在消失了 , 也不能抹掉它存在的痕迹 , 而这束光的到来就是它曾经存在于这个宇宙最好的证明 。 只要存在过 , 那必定都是真的 。
光速与光年其实在宇宙当中存在着七彩斑斓的光 , 不过我们用肉眼能够看到的实在是太少了 。 所幸现在科学家可以借助各种设备观测到这些光 , 还可以依照光的某些性质计算出那些天体和我们之间的距离 。 可以说 , 光速的发现和确定 , 对于宇宙的观测而言具有非凡的意义 。
光速指的是电磁波或者光波在真空和介质当中传播的速度 , 当然因为宇宙的环境是真空的 , 所以我们一般以光在真空中传播的速度为定值 , 约为299792458m/s , 一般会四舍五入取30万公里/秒 。
真空当中传递的光速是人类已知的最大速度 , 并且光速与观测者相对于光源的运动速度是没有关系的 , 换句话说发出星光的那颗星星 , 不论它是静止不动的还是在加速狂奔的 , 我们测得的光速都是相同的 。 这个定量对于我们的观测而言也很有意义 , 毕竟如果各个数值都是变量 , 那人类可能永远也测不出一个准确的尺度 。 虽然现在也无法非常精确 , 但是偏差不会太大 。
在17世纪之前 , 人类就已经开始探索光速了 。 但是那时的探测设备十分有限 , 所以一般认为光速是无限大的 , 大家可以假想一下 , 如果光速是无限大的 , 那么我们看到的星光就没有“延时”了 , 但是光投射进眼睛成像还是需要时间的 , 不过相较于前文的超长延迟 , 这个时间可以忽略不计 。
光的探索历史 , 就这样从17世纪一直进行到19世纪 。 得益于科技的不断进步和发展 , 人们使用的测量方法和工具也更加高级 , 如克尔盒、谐振腔、光电测距仪等等 。 在这种尝试下 , 1983年的国际计量大会 , 终于将真空当中的光度定为了精确值 , 从此“光速”成为了我们日常生活中经常听到的准确定量 。
确定了光速的基本数值以后 , 作为长度单位的光年就横空出世了 。 光年常常被使用在计量天体距离当中 , 从字面上解释就是光在真空中沿着直线经过一年时间的距离 , 这样看有些拗口 。 换句话说 , 就是有一束光在宇宙当中奔走了一年终于到达地球了 , 我们探索它的光源时就会发现那里距离地球有1光年 。
因此光年是一种长度单位 , 是描述距离的 。 大家千万不要将它和一瞬间、一刹那等混淆了 。
根据计算可得 , 一光年的距离等于9460730472580800米 。 目前人类制造出的飞行速度最快的物体是Helio-2卫星 , 它每秒可以飞行70.22千米 , 如果以这样的速度飞行1光年的距离大概要花4000年的时间 。
Helio-2卫星
太空望远镜和射电望远镜虽然光速相对于宇宙的尺度而言 , 慢得就像是一只蜗牛 , 但是人类还是把光当做宇宙当中最棒的信使 。 因此为了更加清楚准确地观测到它们 , 人类制造出了很多的工具 , 望远镜就是必不可少的 。
因为地球的大气层会影响光的形态 , 而且地球上的光污染和天气影响 , 都会使我们的观测不够准确 , 因此太空望远镜就诞生了 。 这种望远镜一般不在我们的地球之上 , 而是被发射升空 , 直接在大气层外观测 , 它可以最大限度地收集光线 , 即使很远的天体发出的光线也可以被它捕获到 。
哈勃望远镜
大家最熟悉的太空望远镜应该就是哈勃望远镜了 , 毕竟在它服役的这些年间 , 向我们传回了无数宇宙星空的照片 , 其中那些绚丽的星云让人心生向往 。 哈勃望远镜的位置在距离地表600米左右 , 它不仅可以观测还可以直接立刻完成分析和数字处理 。
此外射电望远镜 , 虽然无法像太空望远镜那样向大家展示宇宙的图片 , 却也是宇宙观测当中必不可少的工具 。 它的作用主要是测量天体射电的强度和频谱等数据 , 就像代表地球的“信号接收员”一样 。 自从出现 , 它发现了脉冲星、类星体、宇宙背景辐射等天文学重要发现 , 属于研究观测天体射电波的基本设备 。
“中国天眼”
宇宙尺度下的距离测量在我们普通人看来 , 仅仅是观测到了星光就足够了 , 即使大家知道了那束光是天体过去发出的 , 也不会想要去探索它距离我们有多远 , 毕竟尺度实在是太大了 。 但是术业有专攻的天文学家们就一定要解决这个问题 , 他们想要制造出一把“尺子”来量一量我们和其他天体的距离 , 只有这样我们才能精准定位它们 , 不论是以后发射探测器实地考察还是登陆 , 都要确定地点 。
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