离我们最近的恒星Proxima Centauri距离地球4.243光年。
这是否意味着我们每天都看到4.243年的光?
离我们最近的恒星Proxima Centauri距离地球4.243光年。
这是否意味着我们每天都看到4.243年的光?
Answers:
是的,光的速度在真空(或C ^)是299792458米/ s和一个光年是距离的光行进在一个儒略年(365.25天),它出来作为9.4605284×10 15米。由于c是宇宙中所有能量,物质和信息可以传播的最大速度,因此它是作为天文长度单位之一的光年(ly)所基于的通用物理常数。
这意味着可见光作为电磁辐射的传播速度不能超过c,并且在儒略一年内它可以穿越的最大距离为
d = t * c
d
以米为单位的距离
t
时间(以秒为单位)
c
真空中的光速,以米/秒为单位
如果我们计算这个距离为4.243 光年远处的物体,散发出来的4.243 * 365.25 * 86,400 s * 299,792,458 m * sˉ¹
或准确40,141,879,395,160,334.4米(约40 万亿千米或250000亿英里)。
这是自上次反射以来(或者在我们的情况下,由于Proxima Centauri是红矮星)发出的光经过的距离,天体的表面在我们的观测点可见4.243朱利安年后,在此我们的地球是从您所引用的到Proxima Centauri的距离测量的。
望远镜功能越强大,因为光的寿命就越远,我们可以看到的越远!不管您要观察的物体有多远,这都是一样的,但是天文学在这方面尤为整洁,而且我们可以观察到如此遥远的物体,从它们形成之初就可以看到它们。
为了进一步了解用于测量远处物体的其他单位,您可能有兴趣阅读有关秒差距的问题。
更深层的答案是“是和否”。在光本身的参照系中,从Proxima到此处的旅程是瞬时的。在我们的参考框架中,需要花费四年的时间-这全都与相对性和时空的本质息息相关。
但是从日常意义上讲,我们确实是在时光中回望星星的光芒。
实际上,来自半人马座Proxima的光不一定是4.243年的历史。也许一些到达这里的光子是在Proxima的光圈中产生的。但是其中一些将在恒星中心产生,这些光子可能需要很多年才能到达光球,然后被“发射”。
对于我们的太阳,它是这样写的(在Wikipedia上有关我们太阳的文章中):
“聚变反应中释放的伽马射线(高能光子)仅在几毫米的太阳等离子体中被吸收,然后以随机的方向再次以较低的能量重新发射。因此,辐射要花很长时间才能到达太阳表面。 估计的光子传播时间在10,000至170,000年之间。 ”
同样,许多来自Proxima的光子可能具有数万年的历史。他们来自Proxima光球的旅行时间只是他们前往地球的一小部分。
我们看到的所有光都来自过去。3米距离的灯泡发出的光在您进入眼睛后10 ns到达。对于短距离,此延迟可以忽略不计(10 ns是每秒十亿分之一秒),但是在天文尺度上,它变得非常重要。来自太阳的光需要8分20秒才能到达地球,所以当我们看到太阳时,就像8分钟前的太阳一样。如果太阳突然死了,我们在8分钟内不会注意到。
银河系中的其他恒星也是如此。一颗恒星在4个光年的光需要4年才能到达我们。这是光年的定义。
可以进行以下比较:假设有一个距离您居住地有100 汽车年的城镇。这意味着要花100年才能到达您的汽车。当今天从那个镇上来的汽车到达您时,它会在1914年离开。它不会是2010年的轿车,而是福特T。随着汽车的到来,您将拥有100年的历史。
对于宇宙学家而言,这种回顾历史非常方便。您想知道135亿年前宇宙还很年轻时的银河系是什么样的吗?好吧,寻找那段时间一直在发光的光。它在135亿年前离开了正在研究的星系,并向您展示了当时的星系是什么样的。它没有告诉您有关它的当前状态的任何信息。它可能与另一个星系相撞或被黑洞所吸收。除了等待另外的135亿年,直到现在发出的光到达我们为止,我们无所不知。
从过去可以观察到的另一件有趣的事情是宇宙微波背景辐射(CMB)。这是已经发生了138亿年的“大爆炸”的辐射。当然,今天的大爆炸是历史,但是由于“有限的”光速,这一历史在我们身边不断发展。
编辑
输入相对论。因此,我们说来自Proxima Centauri的光已经进行了4.2年,但这只是从我们的角度来看。当物体靠近光速时,它们的时间变慢,最终当您达到光速时,时间将完全停止。现在,光子以光速行进,因此对他们来说时间停滞了。从光子的角度来看,它瞬间从半人马座到地球全程传播:它在离开半人马座的同时到达地球!(您不能对具有质量的对象执行此操作。)
这个问题的某些答案有些诡辩。尽管光子确实没有时间,但OP询问的是从地球观察到的Proxima Centuri发出的光。由于PC距离我们有4光年,所以光花了4年才能到达我们-因为我们和Centuri系统都没有相对论地相对移动(接近光速;取决于上下文,介于〜 5%的c和20%的c是我们开始谈论相对论速度的地方。那里和这里之间的一些光被灰尘或离子吸收了,并可能被重新发射为红外光,但是其中的大部分(可见光)一直不间断地传播,所以是的,它确实开始了它的旅程4几年前。但是请注意,肉眼看不见Proxima,