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第一次看到光年这个单位,大多数人是有点懵的 。
那些熟悉的单位,比如厘米还是长度单位,千克还是质量单位,怎么光年就不是时间单位了?照这逻辑,难道虎年是老虎一年跑的路程?猴年和马月都是长度了?
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没可比性,“光年”二字已经被赋予这样的含义,这叫木已成舟,而猴年马月还没有!
但若你知道“光年”二字其实可连写为lightyear, 那么你就会发现,它与厘米(centimeter)差不多,两部分之间是乘的关系,正如厘(centi)表示百分之一,所以百分之一乘以米(meter)得到厘米(centimeter),而光速乘以年自然就是长度了 。
好了,光年是长度,表示光在一年的时间内走过的距离的长度 。
但这里至少还有两个问题值得你搞清楚 。
【一天有多少秒?光年到底是多长?】第一个问题是,光速是按哪个光速来算?真空中的吗?
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答案是肯定的,真空中的光速是一个物理常数,用c表示,它的确切值是299792458 m/s 。
所以第一个问题也就不是问题了 。
第二个问题是,这里的年到底是多长时间?
呃,这个问题看起来有点麻烦!因为你知道,一年可能是365天,又可能是366天,而仔细想来,一天的具体长度也是变化的 。所以,你说一年到底多长?好像一下子很难说清楚 。
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不过,你大概知道,秒作为时间的基本单位,它的大小是确定的 。因此,光年中的“年”如果是确定大小,那必定包含确定的秒数 。
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我们来看下,常见的天和年,有哪些类型,它们所含秒数是不是确定的呢?
先来看天,也就是日 。
第一个是太阳日(Solar day),它是太阳连续两次到达天空最高点之间经过的时间 。它的值是86400秒 。
这数字有点巧吧?你大概知道,秒是根据原子物理来定义的,一个太阳日竟然刚好是24 3600秒,为什么?
因为秒以前就是按照将一个太阳日分成86400份来定义的!直到1967年,才采用原子物理的方法重新定义,具体定义是:
1秒定义为未受扰的基态 的超精细能级之间的跃迁周期的9192631770倍 。注意,虽然秒被重新定义了,但没有改变秒的实际大小,而是兼容了之前的定义(上面定义中的那个长长的数字,正是迁就之前的定义的结果) 。也就是说,一天仍然近似是86400秒 。只不过,秒的生产及复制的标准采用了更精密的原子物理的方法 。
当然,太阳日的时间实际上在变化 。具体说有两方面的变化,一是在一年内会起伏,但这种起伏有正有负,因而不会积累;二是受到月球的引潮力的作用,地球自转会逐渐变慢,所以太阳日会逐渐变长,但这种变化非常慢 。所以,总的来说,太阳日一般就认为是86400秒 。
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