光年(Light-year)

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光年(Light-year)
國立台灣師範大學科學教育研究所羅文鑫研究生/國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

定義
光年為距離的表示,長度的單位,英文符號為ly,是light year的縮寫。國際天文聯會定義,光子在儒略年一年(365.25天)在自由空間中前進的距離,而這個自由空間是距離引力場或磁場無限遠的地方。光在真空中每秒前進約299,792,458公尺,一光年就等於9,460,730,472,580,800公尺,大約為94600億公里。

光年通常用來測量遙遠天體的距離。在天文學上,常用秒差距來描述天體的距離。秒差距是建立在三角視差的基礎上,以地球公轉軌道的平均半徑(1AU)為底邊,遠方的恆星為三角形頂點;恆星對底邊兩端連線之夾角稱為視差(角),當這個視差角為一角秒時,這個三角形的一邊長度(地球到此恆星的距離)就稱為1個秒差距,1秒差距大約等於3.26光年。因為在實際的恆星測距上,真正測量到的是恆星的視差角,因此在推算與誤差處理方面,都可以直接計算,所以在天文學術上幾乎都是直接使用秒差距。然而,秒差距的觀念並非一般大眾所常接觸,因此在天文學術界之外,大都使用光年作為天體距離的單位。

數值對比
1光年等於9,460,730,472,580.8公里
約為5,878,630,000,000英里
約為63,241.1個天文單位
約為0.306601個秒差距
以上的數據為光在一儒略年中所行進的距離。一儒略年為365.25日,每日有86,400秒,共31,557,600秒,光速為299,792,458 m/s。也就是1976年IAU大會上,自1984年開始使用之定義。其他單位為天文學上所定義之單位,如1個天文單位為149,597,870,691公尺。

其他比較
在1984年以前,光年的數值與現在使用的述值不完全相同。從1968年到1983年,光年中的「年」與「光速」,採用在1964年IAU大會中所定義的回歸年(太陽年)長度與光速測量值,這個結果是依據Simon Newcomb的J1900.0中,回歸年為31,556,925.9747曆書秒(與目前秒的定義有一點差距,但差距不大,目前已不使用),光速則為299,792.5km/s,以這兩個數據所計算的光年為9.460530×1015公尺,此光年值出現在現代許多的資料中,可能是源自於早期的資料,例如在1973年一篇聲譽不錯的文獻中,直到2000年都尚未更新。
其他準確性高的數值,都沒有在IAU大會中上獲得一致的肯定。而有些現代資料中出現光年為9.460536207×1015公尺,是以西曆年一年365.2425天(31,556,952秒)和光速(299,792,458 m/s)所求出。在Live Search查到的值為9.460528405×1015公尺,這是因為它用了J1900.0中的回歸年和光速值的定義。

光年的距離
光年通常用來表示一個恆星系內部的距離,也可用來表示恆星與附近天體間的距離,例如在同個螺旋臂或是球狀星團中。
千光年又簡寫為kly,代表1千個光年,約307個秒差距。千光年通常用來測量星系間的距離。
百萬光年簡寫為Mly,代表1百萬個光年,約306,600個秒差距。百萬光年通常用來表示與鄰近星系或星系團的距離。
十億光年簡寫為Gly,代表10億個光年,用來表示非常大的距離,十億光年大約等於306.6百萬個秒差距。十億光年通常用來測量超大星系的結構,包含類星體和長城(Great Wall,一群星系密集成一條狀)的距離。

參考資料:
http://en.wikipedia.org/wiki/Light-year
http://zh.wikipedia.org/w/index.php?tit … iant=zh-tw

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