在生活中,如果距離較遠,我們使用的長度單位通常是公里。但在天文學上,使用公里作為長度單位非常不便,因為宇宙中的天體相隔非常遙遠,所以我們需要更大的長度單位來表示天體距離。
在太陽系中,可以用地球和太陽的平均距離作為長度單位——天文單位,1天文單位將近1.5億公里。但如果要表示太陽系外天體的距離,天文單位也是完全不夠用的,我們通常需要用到光年。那么,1光年會有多長呢?如果以人的步行速度,走1光年需要多久呢?
基于現(xiàn)有的理論,光速被認為是宇宙中最快的局域速度,而且光速還相對于任何參照系都保持一致。于是,用光速來定義光年再合適不過。根據(jù)定義,光在真空中前進1年的距離為1光年,即1年的時間乘以光速,大約為9.46萬億公里。
一般而言,人的平均步行速度為1.1米/秒,也就是4公里/小時。因此,步行1光年所需的時間為2.4萬億小時,大約2.7億年。如果改用跑步,跑完1光年所需的時間大約為7000萬年。當然,這只是理想上的情況,實際不可能做到。
1光年對于我們而言已經(jīng)是遙不可及了,即便是飛行速度能夠達到61200?公里/小時的旅行者1號,飛行1光年的距離需要大約1.76萬年的時間。但在宇宙尺度上,1光年近在咫尺,這個距離可能才剛剛出了太陽系。
太陽系之外是遼闊的星際空間,恒星之間的平均距離可達數(shù)光年,離太陽最近的恒星在4.2光年之外。而銀河系之外是更加廣袤的星系際空間,星系之間的距離動輒幾十萬光年。
那么,宇宙的浩瀚空間會阻止我們進行星際旅行嗎?
至少目前來看是這樣的。雖然我們已經(jīng)可以把探測器送出太陽系,其飛行速度遠快于步行速度,但這與人類想要的星際飛行相去甚遠。不過,基于現(xiàn)有的理論,宇宙的浩瀚空間擋不住我們的星辰大海征途,我們不可能永遠被束縛在太陽系中。
根據(jù)愛因斯坦的狹義相對論,接近光速飛行的太空飛船會出現(xiàn)尺縮鐘慢的現(xiàn)象。另一方面,廣義相對論表明,蟲洞可以連接宇宙中兩個遙遠的地方。再結合人體冷凍技術,未來人類很有可能會實現(xiàn)星際穿越。理論都已經(jīng)有了,接下來就等實踐了。
本文發(fā)布于:2023-02-28 21:30:00,感謝您對本站的認可!
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