用什么单位来表示天体之间的距离

时间:2023-11-17 19:19:03

望远镜的发明,为我们观察星空带来了很大的便利,但是,除了这类工具之外,我们还应该知道,理论基础也是非常重要的,特别是在长度的测量上,究竟应该采取什么样的计量单位呢?下面,我们就来讨论一下。

通常情况下,我们采用的长度单位是千米或者海里(1海里约为1852米)。但如果用于宇宙中的测量,这些单位根本不适用。比如木星到太阳的距离,如果用千米作为计量的单位,就是78000万,这就像用毫米来表示一条铁路的长度一样,描述起来非常麻烦。

为了便于描述,天文学家们采用了更大的长度单位,将地球到太阳的平均距离(149500000千米)作为单位,这就是“天文单位”。这样,在计算的时候,就会省掉很多0,非常方便。在这样的计量单位下,木星到太阳的距离是5.2,土星是9.54,水星是0.387。

不过,这个单位仅适用于太阳系,如果用它来表示太阳到别的恒星的距离,仍然显得太小。比如,距离我们最近的一颗恒星是半人马座的,如果用前面提到的单位来表示它到地球的距离,就是260000,这个数字很大,所以还是不方便,而且,很多恒星比它距离我们远多了。所以,天文学家们又提出了其他的单位:“光年”和“秒差距”。

“光年”指的是光一年所走过的路程,1光年与地球轨道半径长度的比例,相当于1年的时间与8分钟的比例。我们可以这么想,光从地球到太阳所花的时间是8分钟,这样,就可以想象出这个单位有多大。如果用千米来表示1光年,它等于9460000000000千米,大概是95000亿千米。

而“秒差距”比光年还要大,它通常用来计算星际间的距离,在天文学中,这个单位非常普遍。说起它的来源,比光年复杂多了,下面,我们就来看一下它到底表示多远的距离。

我们引入一个新的概念——“周年视差”。它指的是在星球上看地球轨道半径时的视角,所以说,周年视差其实就是视角。如果在某个点上看地球轨道半径时的视角正好为1秒,那么,这个点到地球轨道的距离就是1秒差距。从这个单位可以看出,天文学家把“秒”和“视差”这两个词连在了一起,从而构造出了秒差距。此外,天文学家通过计算得出:1秒差距相当于206265个天文单位,1秒差距相当于3.26光年,也就是30800000000000千米。前面我们提到了半人马座中的比邻星,仍然以它为例,它的视差是0.76秒,而距离跟视差成反比,所以,这颗星距离我们用什么单位来表示天体之间的距离

,或者1.31秒差距。

下面,我们再来看几颗恒星的距离,分别用秒差距和光年来表示。

右表中的这些恒星还算离我们近的。如果把上面的单位换成千米,应该这么换算:先把第一列中的各个数乘以30,然后,在得出的数后面添上12个零。除了光年、秒差距外,还有一个单位更大,就是“千秒差距”,它跟“秒差距”是1000比1的关系,就像千米和米一样。至于为什么采用这个单位,原因很简单,光年和秒差距仍然不够使用。通过简单的计算,我们可以得出,1千秒差距相当于30800万万万千米。如果用千秒差距来表示银河系的直径,大概是30,而我们距离仙女座星云大概205千秒差距。可见,这样表示看起来简单多了。

用什么单位来表示天体之间的距离

随着天文学家对空间研究的深入,上面提到的这些单位仍然不够用,于是,便提出了更大的单位,比如“百万秒差距”。各个天文单位之间的关系是这样的:

1百万秒差距=1000000秒差距

1千秒差距=1000秒差距

1秒差距=206265天文单位

1天文单位=149500000千米

那么,你知道百万秒差距到底有多长吗?如果把1000米缩小到头发粗细,那么,百万秒差距就相当于15000万万千米,这个数值大概是地球到太阳距离的1万倍。我们可以打个形象的比方帮助读者来理解这一单位。我们知道,蛛丝随着长度的增加,质量也会增加。举个例子说,如果在莫斯科和圣彼得堡之间有一条蛛丝,那么,它的重量大概是10克。如果从地球到月球之间有一条蛛丝相连,蛛丝则是8千克,而从地球到太阳的蛛丝可达3吨,但是,如果这条蛛丝的长度是一百万秒差距那么长,那么,它的重量就是600000000000吨。