我们生活在一个浩瀚无垠的宇宙中,宇宙中有无数的天体,它们之间的距离是多少呢?我们平时用来测量长度的单位,如米、千米(公里),是否能够准确地表达这些距离呢?今天将介绍一些用于测量宇宙天体之间距离的长度单位,让我们一起探索这个神奇而又奥妙的话题。
首先,我们来看看我们日常生活中最常用的长度单位——米和千米(公里)。这两个长度单位是根据地球的大小来定义的。最初的时候,人们把通过巴黎那段子午线从北极到赤道距离的一千万分之一定义为1米。1千米(公里)就是1000米。这两个长度单位在我们不离开地球的情况下基本上够用了。例如,我家离学校不到100米;北京到上海大约1200公里。地球赤道周长也不过4万公里嘛!
但是当我们把目光投向更远的地方,比如太阳系、银河系或者更遥远的星系时,这两个长度单位就显得力不从心了。因为宇宙中的距离实在是太过巨大了,用公里来表示就会出现一大串零,让人眼花缭乱。例如,木星到地球的距离有630000000~930000000公里。这么长的数字你能一眼看清吗?用公里计量宇宙天体之间的距离,就如同用毫米测量地球的赤道周长一样,表示起来非常的麻烦。
因此,在测量太阳系内部天体之间的距离时,天文学家采用了一个更大的长度单位——天文单位(AU)。天文单位是根据地球到太阳的平均距离来定义的。1天文单位等于149597870700米,大约1.496亿公里。如果坐飞机以每小时900公里的速度飞完1天文单位需要差不多19年的时间。显然,1天文单位也是一个非常遥远的距离。
有了天文单位,我们在描述太阳系天体之间的距离时就方便多了。例如,前面提到的木星到地球的距离就变成了4.2~6.2天文单位;海王星到太阳的平均距离为30天文单位;塞德娜远日点(太阳系最远处)的距离为937天文单位。天文学家估计,太阳系的半径可能有10万天文单位。所以,只要是太阳系中的天体,用天文单位作为其长度单位足够用了。
然而,在测量太阳系以外的那些天体距离时,即使是天文单位也显得不够用了。因为太阳系以外的那些天体距离我们实在是太过遥远了。例如,比邻星到太阳
的距离用天文单位表示为266877AU。这么大的数字你能一眼看清吗?用天文单位来表示太阳系以外的天体距离,就像是用厘米来量地球的直径一样,不够精确也不够方便。
因此,在测量太阳系以外的天体距离时,天文学家采用了一个更大的长度单位——光年。光年是根据光在宇宙中沿直线1年经过的距离来定义的。1光年等于9460730472580800米,大约63241天文单位。例如,用光年表示比邻星到太阳的距离就变成了4.22光年。天狼星距离地球的81.36万亿公里、543873天文单位就变成了8.6光年。猎户座的参宿四距离地球640光年。