什麼是光年？概念、光年單位測量的各種距離和天文學使用單位

我們解釋什麼是光年，並指出以光年為單位測量的各種距離。另外，天文學中還使用哪些其他單位。

光年是為了測量遙遠的恆星距離而創建的一種測量方法。

什麼是光年？

光年（也寫作light-year）是一個天文長度單位，其值相當於光子或光粒子在真空中一年時間內行進的距離，即9.46 x 10 12 km或9,460,730,472,580.8 公里。它是一個用於測量遙遠恆星距離的單位，其覆蓋數十億公里，因此需要特定的測量方法來以簡單的方式表達這些距離。

根據國際天文學聯合會的規定，光年（英語縮寫為ly或ly 的縮寫，光年）的確切定義必須考慮到儒略曆（而不是公曆）和光速的測量。 。這意味著光在太空中傳播一段距離的一年相當於 365.25 天（而不是公曆中的 365.2425 天）。

與其他距離單位一樣，光年可以取其各自的倍數，只需在數字名稱中添加前綴即可：例如，千光年 ( kly ) 表示 1000 光年，或兆光年 ( gly ) 1,000,000 光年。

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光年的由來

光年這個單位發明於19世紀中葉，當時德國數學家、天文學家弗里德里希·貝塞爾（Friedrich Bessel，1784-1846）首次準確測量了地球到太陽以外恆星的距離，為61天鵝座，天鵝座中的天鵝座。這個距離相當於98,734,594,662公里或61,350,985,287.1英里，這個數字處理起來非常麻煩，所以貝塞爾更喜歡用光傳播這段距離所需的時間來表達，即10.3年。

由於當時光速還沒有可靠的計算，貝塞爾傾向於不使用光年這一單位，這是幾十年後，德國科普作家奧托·烏勒（Otto Ule，1820-1876）於1851年提出的。

最初，光年被認為是德國學術界典型的天文單位，也有人反對使用它，例如英國天文物理學家阿瑟·愛丁頓（Arthur Eddington，1882-1944），他認為光年不方便且無關緊要，是典型的流行使用和科普。

一些以光年為單位的空間距離

以光年表示，一些最相關的空間距離是：

• 銀河系（我們的星系）的直徑約為 15 萬光年。相較之下，它的姊妹星系仙女座星系的直徑為24萬光年。兩個星系相距 2,500,000 光年。

• 太陽和太陽系邊緣的奧爾特雲之間的距離約為1光年。

• 太陽和最近的恆星比鄰星之間的距離是 4.22 光年。

• 銀河系與最近的星系－大犬座矮星系之間的距離為25,000光年。

• 銀河系所屬的本星系群的直徑約為 10,000,000 光年。

• 本星系群所屬的處女座超星系團的直徑約為 2 億光年。

• 處女座超星系團所屬的雙魚座-鯨魚座超星系團複合體的直徑約為1,000,000,000光年。

• 宇宙中最大的可觀測天文結構－大力士長城－北冕座，其直徑約超過100億光年。

其他天文單位，例如光年

除了光年之外，還有其他天文單位用來表達物體和空間結構之間的遠距離。其中一些源自光年本身，例如光月、光日、光時、光分和光秒，它們遵循相同的原理，並在流行中使用科學或電信和相對論物理學。

然而，其他天文單位大於光年，受到天文學專家的青睞。情況如下：

• 秒差距（pc），相當於3.2616光年，它的名字來自英文視差一角秒。

• 天文單位 (AU)相當於 8 光分，由地球和太陽之間的平均距離決定。

光年和天文單位的區別

天文單位可用於小於光年的距離。

天文單位是天文學學者首選的單位，因為它的星等相對固定並且可以用更簡單的術語來表達。相反，光年的確切值取決於不同的背景考慮，例如光是否在真空中傳播，年份是否是通過儒略曆而不是公曆來測量的，等等。

因此，光年是一個不太精確且更複雜的單位。另一方面，它的優點在於它非常能說明巨大的恆星距離，因為眾所周知，光的傳播速度比宇宙中的任何其他東西都快。

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