天文學家如何知道光線在宇宙中走過了多長時間

2022-04-03 07:39:57 字數 5844 閱讀 3247

1樓:火星科普

當天體發出的光在宇宙中傳播了一定時間之後到達地球,我們通過眼睛或者天文望遠鏡接收到這些光,於是就能看到天體。不過,我們並不能從接收到的光線中直接確定它們走了多久時間(又稱光行時)。只能通過測量出發光天體與地球的距離,然後用距離除以光速(光速相對任何參照系都是恆定的),才能確定它們在宇宙中走了多長的時間才來到地球上。

對於太陽系內的大多數天體,可以通過雷達反射法測出它們的距離。但對於太陽,則無法使用雷達反射法,只能藉助其他方法,例如,金星凌日法。通過測量可知,太陽與地球的距離大約為1.

496億公里,由於光速約為30萬公里/秒,所以太陽光在宇宙中走了8.3分鐘才到達地球。

對於太陽系外視差較大的恆星(通常距離只有幾百光年),可以利用三角視差法來測距。在地球繞太陽公轉過程中,那些距離地球較近的恆星會相對於背景星空發生移動。通過測量恆星在半年時間內的視差角大小,就能利用三角函式來計算出恆星的距離。

早期天文學家都是用三角視差法來測量恆星的距離,並且秒差距這個天文學中最常用的長度單位也是來自於此。只是在科普中為便於理解,現在都會用光年來轉換秒差距。例如,牛郎星的距離為5.

13秒差距,轉換為光年之後為16.73光年,這意味著牛郎星發出的光在宇宙中走了16.73年的時間才來到地球上。

對於再遠一些的恆星,可以通過主序星擬合法。恆星的距離與其實際亮度和在地球上觀測到的亮度直接相關,而處在主序階段的恆星的實際亮度可以從光譜分析中確定出來,這樣就能計算出它們的距離。

宇宙中還有一些特殊的恆星——造父變星,它們的光度會隨著時間呈現週期性的變化,通過其他方法來對它們進行標定,這樣就能用它們來測距。這種方法甚至可以測量河外星系的距離,當年哈勃就是這樣首次確定河外星系的存在。

對於更加遙遠的星系,可以用ia型超新星法來測量。因為ia型超新星的產生機制是一樣的,它們具有相同的實際亮度,如果對它們的距離和視亮度關係進行標定,就能用來測量遙遠星系的距離。但ia型超新星在宇宙中較為罕見,屬於可遇但不可求的現象。

對於那些最遠的星系,距離達到幾十億甚至上百億光年的星系,只能通過紅移法來測量。通過光譜分析確定星系的紅移值,然後經由紅移和速度的關係確定退行速度,再由哈勃定律就能算出對應的距離。知道光行距離之後,就能知道光行時。

2樓:冷侃娛文

天文學家也只能用一些簡單的測量方法來實現這個目的,比如說雷達波反射這種方式,因為我們只能夠通過這樣的間接方式來測量,沒有直接測量方法。

3樓:ang伈

這些都是經過一定的計算得出來的,有的是通過間接有的是根據他們光線的一些特有的特點來判斷出來的,有的是有一定的週期的。

4樓:

天文學家要知道光線在宇宙中走過多長時間,光看到是沒有辦法知道的,得先知道光到地球走過的路程有多長,才能知道走了多久

5樓:簡單愛

這個是需要藉助很多儀器的,首先是測量宇宙中的距離,然後是通過對光線速度的測量,再通過複雜的數學計算來得到走的時間。

天文學家如何知道光線在宇宙中走過了多長時間?

6樓:夔恰子

當天體發出的光在宇宙中傳播了一定時間之後到達地球,我們通過眼睛或者天文望遠鏡接收到這些光,於是就能看到天體。不過,我們並不能從接收到的光線中直接確定它們走了多久時間(又稱光行時)。只能通過測量出發光天體與地球的距離,然後用距離除以光速(光速相對任何參照系都是恆定的),才能確定它們在宇宙中走了多長的時間才來到地球上。

對於太陽系內的大多數天體,可以通過雷達反射法測出它們的距離。但對於太陽,則無法使用雷達反射法,只能藉助其他方法,例如,金星凌日法。通過測量可知,太陽與地球的距離大約為1.

496億公里,由於光速約為30萬公里/秒,所以太陽光在宇宙中走了8.3分鐘才到達地球。

對於太陽系外視差較大的恆星(通常距離只有幾百光年),可以利用三角視差法來測距。在地球繞太陽公轉過程中,那些距離地球較近的恆星會相對於背景星空發生移動。通過測量恆星在半年時間內的視差角大小,就能利用三角函式來計算出恆星的距離。

對於再遠一些的恆星,可以通過主序星擬合法。恆星的距離與其實際亮度和在地球上觀測到的亮度直接相關,而處在主序階段的恆星的實際亮度可以從光譜分析中確定出來,這樣就能計算出它們的距離。

早期天文學家都是用三角視差法來測量恆星的距離,並且秒差距這個天文學中最常用的長度單位也是來自於此。只是在科普中為便於理解,現在都會用光年來轉換秒差距。例如,牛郎星的距離為5.

13秒差距,轉換為光年之後為16.73光年,這意味著牛郎星發出的光在宇宙中走了16.73年的時間才來到地球上。

7樓:高師傅

是先測得那發光天體的距離。然後自然就知道是什麼時候發出的了。因為宇宙中光速只有一個。

8樓:精神伴侶海鷗

在具體的科學實驗中用特殊的科學技術進行分析研究。

9樓:c春夏學姐

通過很多資料計算得來的。

10樓:糖葫蘆

頻譜分析,與靜態譜對比,得到紅移或藍移程度,得到發光體執行速度,再算得離地球的距離,最後計算時間。簡單說就是哈勃定律的具體應用。

11樓:hh哥樂園

當我們不瞭解地球的時候,我們以為我們所在的地方是大地的中心,所以才會有「中國」這個詞(意思是「**之國」)。當我們不瞭解太陽系的時候,我們以為所有天體都在圍繞地球轉,所以才會有「地心說」。當我們不瞭解宇宙的時候,我們以為我們的太陽是宇宙的中心,所以才會有「日心說」。

當我們不知道有河外星系時,我們以為銀河系就是全宇宙。

12樓:晚七戀

只能用距離除以光速,不能直接測。

13樓:匿名使用者

並不能直接測量,是通過公式計算的。

14樓:禍起蕭牆後宮

通過在具體的科學實踐中完成測量任務。

15樓:匿名使用者

根據公式計算的,這個時間根本無法直接測量。

16樓:瓶蓋缺塞兒

通過一些具體的科學探測和測量的方法。

天文學家是怎麼知道宇宙訊號是多少年前發出的?

17樓:有趣的生活小物件

他們不知道,他們只是給你編造一個貌似合理的數學資料,因為他們是「專家」

18樓:到飯時了

地球要發展!向宇宙蔓延!兼併其它星球!

19樓:匿名使用者

需要先知道天體距離我們的距離,知道距離後再除以光速,就是該天體的光是哪一年前發出的了。

當地球位於太陽兩側,也就是相隔半年的位置上測量遠處恆星在天空背景上的移動,再利用地球的公轉半徑,是可以得出結果的。但這種方法只能測量距離比較近的恆星。對於距離比較遠的天體,還可以用別的方法,例如當恆星遠離我們時,多普勒效應會造成光譜紅移,測量紅移量也可以得出距離。

又如,有一類恆星叫造父變星,它的特點是光變週期越長,絕對星等數值越小,也就是說,測量了它的光變週期,就可以得出其絕對星等,而目視星等和絕對星等間存在和距離相關的函式,也就是說,測量了造父變星的光變週期,就可以得出它的距離。這種方法常用在測量河外星系的距離上。因此造父變星有個外號叫「量天尺」。

20樓:山野田歩美

可以這樣理解,用射電望遠鏡觀察幾萬光年意外的星球,是指望遠鏡接收到了幾萬光年以外物體發出來的光線,這些光線其實是早就在幾萬年之前已經發出了,只不過現在才到達望遠鏡的觀測位置並被望遠鏡捕捉到了而已。至於發出這些光線的星可能已經離開、消失。

一光年要走多長時間?

21樓:生活即是當下

光年並不是時間單位,而是長度單位。光年用來計量光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間的距離,用於衡量天體間的時空距離,其字面意思是指光在宇宙真空中沿直線傳播了一年時間所經過的距離,為9,460,730,472,580,800米,是時間和光速計算出來的單位。

「年」是時間單位,但「光年」雖有個「年」字卻不是時間單位,而是天文學上一種計量天體時空距離的單位。宇宙中天體間的距離很遠很遠,

如果採用我們日常使用的米、千米(公里)作計量單位,那計量天體距離的數字動輒十幾位、幾十位,很不方便。於是天文學家就創造了一種新的計量單位——光年,即光在真空中用去一年時間所走過的距離。

22樓:匿名使用者

簡單的說,如果你在恐龍誕生之前就開始走,到現在還沒走完。

光年就是光行走一年的距離,作為長度單位,通常用來衡量星級距離。理論上,也就是或5,786,101,150,000英里(九萬四千五百四十二億五千四百九十五萬五千四百八十八公里)。這個數字一點愛都沒有。

以步行衡量的話,中等速度下1英里得走個20分鐘,於是你得花上2.25億年(還不包括坐下來吃飯或者睡覺休息)。即使你搭乘了nasa的mach 9.

68 x-43a超音速噴射器——世上最快的飛行器,你的旅程也不過縮短到95,000……年。

對了,別忘了帶個大包。要知道走這麼長的路,你需要一個好的後勤……庫……嗯,事實上一個成年人行走1英里平均需要80卡路里,所以說呢,你會需要200萬powerbars(登山應急食物)。你還要準備登山靴。

標準運動鞋可以走上500英里,換算下,一路消耗1180億雙……的樣子吧。

然則,折騰這麼久其實也沒走多遠,天文學家會告訴你:離太陽最近的星星,半人馬座的,其距離是4.22光年(應該是離太陽的距離……吧……)。

23樓:宇宙空間飛船

一光年人類要走多久?

24樓:科學放映室

人類走一光年需要多長時間?

25樓:奇點使者

一光年到底是多遠?人走完一光年需要多久?大資料告訴你答案

26樓:寂路無鬱

這要看是誰走!光就是走一個地球年,你走,或者車走,或者超音速走,或者,,,,,還是算了吧!

27樓:匿名使用者

光走一年可以達到,人嘛,到不了

28樓:

一光年就等於是光走一年。

科學家是如何知道光是從多遠的距離發出的?

29樓:

我們都知道勻速直線運動的公式:距離=速度×時間。因此,想要知道時間,只要知道距離和速度,很容易就能計算出來。

由於光的傳播速度是已知的(光速約為30萬千米每秒),所以只要知道發出這束光的天體與我們相距多遠,我們就能知道這束光在什麼時候發出。

另一方面,由於宇宙空間極為廣闊,為計量方便,天文學家專門定義了很大的長度單位,例如光年——即光在真空中傳播一年的距離,1光年≈9461萬億米。

因此,如果測得天體的距離為10光年,把它除以光速,即可得到這束光在宇宙中傳播了10年的時間才到達地球,也就是說這束光在10年前就已經被髮射出來。但如果我們想要看到這個天體現在發出的光,我們只能再等10年,因為該天體現在發出的光才剛剛上路,要在10年後才能到達地球(這裡假設這個天體的距離保持不變)。

再比如我們的太陽,日地平均距離約為1.496億千米,這意味著我們當前看到的太陽光都是太陽在8.3分種之前發射出的。

總之,只要測出天體的距離,我們就能知道它們是在多久之前發出這束光的。那麼,天文學家是如何測量天體的距離呢?

再比如我們的太陽,日地平均距離約為1.496億千米,這意味著我們當前看到的太陽光都是太陽在8.3分種之前發射出的。

總之,只要測出天體的距離,我們就能知道它們是在多久之前發出這束光的。那麼,天文學家是如何測量天體的距離呢?

根據天體的距離,採用不同的測距方法。距離地球1光時(即光在真空中傳播一小時的距離)之內的天體可以採用電磁波反射法,距離地球數百光年之內的天體可以採用三角視差法,距離地球數萬光年之內的天體可以採用主序星擬合法,距離地球數千萬光年之內的天體可以採用造父變星法,距離地球數億光年之內的天體可以採用ia型超新星法,距離地球數十億甚至上百億光年的天體只能採用哈勃定律法。

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