26 兆米!
光日是光在真空中一天内传播的距离,约为 259 亿千米,约相当于地球到太阳距离的 173 倍。和更为人熟知的光年一样,光日是长度单位,而不是时间单位。用光传播时间表示的距离,同时也说明了光(或无线电信号)穿过这段距离所需的时间。
光日的数值由两个精确值算出。光在真空中的速度恰好为每秒 2.99792458 亿米,而“米”本身正是由这一速度定义的:它是光在 1/299792458 秒内传播的距离。负责制定天文学单位标准的国际天文学联合会(IAU)将一天精确定义为 8.64 万秒。
把这两个数值相乘,得到的精确结果是 259.020683712 亿千米,约合 173 天文单位(au);1 天文单位精确等于 1495.978707 亿米,接近地球到太阳的平均距离。IAU 将光年定义为光在一个儒略年(即 365.25 天)内传播的距离,因此 1 光年精确等于 365.25 个光日。
NASA 预计,1977 年发射的旅行者一号探测器将于 2026 年 11 月 18 日抵达距地球一光日处,成为人类制造的物体中第一个到达这一距离的。这段旅程将耗时 49 年 2 个月 11 天。
在这个距离上,从地球发出的无线电指令需要整整一天才能到达探测器,回信再传回地球又需要一天。它的姊妹探测器旅行者二号走了另一条路线,先后造访了天王星和海王星,预计将于 2035 年 11 月抵达距地球一光日处。
没有什么比光更快,这正是光传播时间能够用来衡量太空中巨大距离的原因。无线电波的传播速度与光相同,情况也是如此。地球与火星之间的无线电信号,根据两颗行星在各自轨道上的位置不同,需要 3 到 22 分钟才能到达。
天文学家会使用一整套这样的单位。月球距地球约 1.3 光秒,太阳约 8.3 光分。比邻星是除太阳外离我们最近的恒星,距离约 4.24 光年,合大约 1550 个光日。