9.461 trillion kilometers!
光年是一种长度单位:光在一年内穿过真空传播的距离,约 9.46 万亿千米。天文学家用它来描述恒星和星系之间极为遥远的距离。尽管名字里带着“年”字,光年测量的是距离,而不是时间。
国际天文学联合会(IAU)负责维护天文学中的专用单位,它把光年定义为光在真空中一个儒略年内传播的距离。一个儒略年恰好是 365.25 天,每天 8.64 万秒,合计 3155.76 万秒。光在真空中的速度恰好是每秒 2.99792458 亿米,约合每秒 30 万千米。
把这两个数字相乘,结果恰好是 9.4607304725808 万亿千米,比 9.5 万亿略少一点。IAU 还给出另一种表述:约 6.3241 万天文单位,其中 1 天文单位是地球到太阳的平均距离。由于这一定义把光速和一年的长度都固定了下来,光年这个单位本身没有任何不确定性。
要定义光年,IAU 首先必须明确“一年”究竟有多长,因为存在几种长度略有不同的“年”。除非特别说明,IAU 所说的一年指的都是儒略年。
专业天文学家更常使用的单位是秒差距,约合 3.26 光年。秒差距是通过角度定义的:在这个距离上,1 天文单位看起来正好张成 1 角秒的角度,1 角秒等于 1/3600 度。IAU 认为,秒差距是研究银河系时的常用选择。
IAU 指出,光年有时也出现在科研论文中,但它更多地出现在面向公众的科普写作里。在太阳系内部,天文学家则使用天文单位;而在太阳系之外,IAU 指出,距离过于巨大,天文单位会变得太不方便。
由于光需要时间传播,遥远天体呈现的是它们发出光线那一刻的样子。阳光到达地球大约需要 8.3 分钟,所以人们看到的太阳,永远是大约 8.3 分钟之前的样子。
这个道理在更大的尺度上同样成立。仙女座星系是距地球最近的大型星系,距离大约 250 万光年。今天看到它发出的光,其实是大约 250 万年前从那里出发的。