|
|
一花一世界，一沙一宇宙？從十億光年外看地球！
十億光年 (1,000,000,000 light
years) ，是一個什麼概念呢？
光年 (Light Year) ，光走一年的路程。
光速！它是速度公認的極限，每秒 299792458
米，能在眨眼間繞地球七圈半。看見麼，就這麼快的光，讓它跑吧∼跑個一年，所度量出來的距離就是一光年了。
現在各位把鼠標移到屏幕的左下角，點「開始」 → 「程序」 →
「附件」 → 「計算器」，都來動手算算它，這一年是 31536000 秒，一秒跑 299792458 米，乘出來就
9454254955488000 米，約等於十萬億公里吧。
光年 (Light-Year)
，長度單位，指光在真空中一年時間內傳播的距離，即約 94600 億公里 (58800 億英里) 。由於西曆 (Gregorian
Calendar) 每年的長短不一，國際天文學聯合會 (I.A.U. / International Astronomical
Union) 的更正式的定義為：在儒略曆 (Julian Calendar) 的一年的時間中 (即 365.25
日，而每日相等於 86400 秒) ，在自由空間以及距離任何引力場 (Gravitational Field) 或磁場
(Magnetic Field) 無限遠的地方，一光子 (Photon) 所行走的距離。因為真空 (Vacuum) 中的光速
(Speed of Light) 是每秒 299,792,458 米 (Metre / 準確值) ，所以一光年就等於
9,460,730,472,580,800 米 (準確) ，或大約相等於 9.46 x 1015米 = 9.46 拍米 (peta-)
、63,241 天文單位 (Astronomical Unit) 、0.3066 秒差距、63,240 天文單位。
光年一般是用來量度很大的距離，如太陽系 (Solar
System) 跟另一恆星 (Star) 的距離。光年不是時間的單位。在天文學 (Astronomy) ，秒差距
(Parsec) 是另一個常用的單位，1 秒差距 = 3.26 光年。
光年到底有多大？用現在世界上最快的飛機來說，2004年11月16日，美國航空太空局 (N.A.S.A. / National
Aeronautics and Space Administration) 的飛機最高速度紀錄是 11260
公里/小時，飛一光年需 95848 年。而我們常用的商業飛機，最多只有 885 公里/小時，飛一光年需 1220330 年。
目前人造的最快物體是 1970 年代聯邦德國和美國航空太空局
(N.A.S.A. / National Aeronautics and Space Administration)
聯合建造並發射的 Helio 2 衛星，最高速度為 72.2 公里/秒 (252792 公里/小時) ，飛行一光年約需要
4000 年的時間。
光由太陽到達地球需時約八分鐘
(即地球跟太陽的距離為八「光分」，也稱為一個天文單位) 。
已知距離太陽系最近的恆星為半人馬座 (Centaurus)
比鄰星 (Proxima Centauri / Red Dwarf) ，它相距 4.22 光年。
我們所處的星系 (Galaxy) 銀河系 (Milky
Way) 的直徑大約有 10 萬光年。假設有一近光速的宇宙船從銀河系的一端到另一端，它將需要多於 10 萬年的時間。但這只是對於
(相對於銀河系) 靜止的觀測者而言，船上的人員感受到的旅程實際可能只有數分鐘。這是由於狹義相對論 (Special
Relativity) 中的移動時鐘的時間膨漲現象。
可見宇宙的直徑約有 150 億光年。
天文單位 (A.U. / Astronomical
Unit) 是一個長度的單位，約等於地球 (Earth) 跟太陽 (Sun) 的平均距離。但實際上地球繞日的軌道 (Orbit)
不是一個圓形，而是一個橢圓形：最初天文單位的定義就是上述橢圓的半長軸的長度。1976年，國際天文學聯會 (I.A.U. /
International Astronomical Union)
把一天文單位定義為一顆質量可忽略、公轉軌道不受干擾而且公轉週期為 365.2568983 日 (即一高斯年 (Gaussian
Year)) 的粒子與一個質量相等約一個太陽的物體的距離。當前被接受的天文單位是 149,597,870,691±30 米
(約一億五千萬公里或 9300 萬英里) 。
當最初開始使用天文單位的時候，它的實際大小並不是很清楚，但行星 (Planet)
的距離卻可以藉著日心幾何及行星運動法則以天文單位作單位來計算出來。後來天文單位的實際大小終透過視差 (Parallax)
，以及近代用雷達來準確地找到。雖然如此，因為引力常數 (Gravitational Constant) 的不確定
(只有五、六個有效位)
，太陽的質量並不能夠很準確。如果計算行星位置時使用國際單位，其精確度在單位換算的過程中難免會降低。所以這些計算通常以太陽質量和天文單位作單位，而不用公斤和公里。
冥王星 (Pluto) 距離太陽 (Sun) 39.5
天文單位。
木星 (Jupiter) 距離太陽 (Sun) 5.2
天文單位。
參宿四 (Betelgeuse) 的平均直徑為 2.57
天文單位。
月球 (Moon) 距離地球 (Earth) 0.0026
天文單位。
1 天文單位 = 149,600,000 公里 =
92,960,000 英里 = 490,800,000,000 英尺。
1 秒差距 = 206,265 天文單位。
1 光年 = 63,240 天文單位。
你 (妳) 說什麼，簡直天文數字！？
廢話∼天文上的數字，當然得是天文數字啦………………但這也僅僅只不過是一光年的長度。當我們看到十億光年以外的星星時…映入我們眼簾的那束星光…已經在茫茫宇宙間飛奔了十億年∼換句話說，我們現在看到的…僅僅是它十億年之前的樣子！
現在的它，究竟如何？我們只有再等待十億年………才能看到，不寒而栗！
普遍認為宇宙誕生到現在有 150
億年。所以，我們可能觀察到的最廣闊宇宙空間的直徑，只可能在 150 億光年這樣的範圍之內。150
億光年遠的地方的光………被我們看到時…已經在宇宙間穿越了 150 億年，那是宇宙誕生時的影像！
下面這張圖，是在十億光年這樣的數量級下…觀測宇宙，上面的每一個像素點…所表現的事物都是無比古遠的！
|