星光到我們視網(wǎng)膜走了多久,要看是哪顆星星。人類肉眼能夠看到的星星約6000顆左右,這些星星有遠(yuǎn)有近,如果把月亮也算上的話,月亮就是最近也是最亮的星星了。理論上太陽也是一顆星星,因?yàn)槲覀兛吹降男切墙^大多數(shù)都是太陽一樣的恒星,只不過太陽太近了,所以顯得特別亮,人們就不把它當(dāng)作星星而已。
夜空中的星星只有為數(shù)很少的幾顆是行星。行星雖然很小,本身又不發(fā)光,但會反射太陽光,且由于距離我們很近,與恒星距離完全不在一個數(shù)量級,因此看起來反而很亮。夜晚除了月亮,天上最亮的幾顆星星依次為:金星、木星、火星、水星、天狼星、土星,這里除了天狼星,其余的都是行星。
而我們?nèi)庋勰軌蚩吹降男行且仓挥羞@幾顆,它們的亮度視星等分別為:金星-4.6等,木星-2.9等,火星-2.9等,水星-1.9等,天狼星-1.46等,土星-0.4等。這里說一下星等亮度以數(shù)值等級劃分,數(shù)值越小越亮,反之越暗,還有負(fù)數(shù),負(fù)得越多越亮。人類肉眼能夠看到的最暗視星等為6等星。
人類觀測到這個世界的一切,都是依賴光。因此我們看到的星星都是由于這顆星星的光傳遞到了我們視網(wǎng)膜。要知道這些星星的光需要多久能夠到達(dá)我們的視網(wǎng)膜,就需要知道光運(yùn)行的速度?,F(xiàn)在認(rèn)定的真空光速精確值為c=299792458m/s,一般不需要太精確時取值每秒30萬千米。
在恒星際尺度,由于之間距離太遠(yuǎn),普通距離單位很麻煩,因此就有了光年這個單位。在這里,我們需要了解一下光年的概念。
光年是個距離單位,就是光速走一年的距離。在天文學(xué)中,一年時間是按照儒略年365.25天計算,1小時3600秒,一天24小時,一個儒略年就是31557600秒,根據(jù)光速精確值c=299792458m/s計算,一光年尺度約為9.46萬億千米。
光既然有速度,我們看到的世界就是過去式。人眼是依靠光速來觀察世界,因此看到的任何圖像就有一個延滯,所延滯的時間就是目標(biāo)對象發(fā)出或者反射的光,傳遞到我們視網(wǎng)膜所需要的時間。
這樣我們看到星星樣子就不是即時的樣子,而是根據(jù)距離光走了多少時間之前的樣子。比如太陽距離我們1.5億千米,光需要走500秒,這樣我們看到的太陽就是500秒前的樣子,而且永遠(yuǎn)是500秒前的樣子;月球距離我們平均約38.4萬千米,光需要走1秒多鐘,因此我們看到的月球就永遠(yuǎn)是1秒多鐘前的月球。
實(shí)際上,這顆星星距離我們多少光年,光就走了多少年,我們看到的就是這顆星星多少年前的樣子。而幾顆靠的很近的行星,它們的光走到我們這里不需要多久,如金星距離我們最近時約4200萬千米,它反射的陽光到我們這里只需要140秒,我們看到的就是它140秒前的樣子;余此類推,火星距離我們最近時約6000萬千米,反射的陽光需要走200秒時間;木星距離我們最近時約6.3億千米,反射的陽光需要走2100秒時間;土星距離我們最近時約12億千米,反射的陽光需要走4000秒時間。
恒星距離我們都是以光年計,光走的時間就要久很多。人類肉眼能夠看得最遠(yuǎn)的恒星是海山二,距離我們約7500光年。之所以能看到這么遠(yuǎn)的恒星,是因?yàn)楹I蕉艽罅炼群芨撸|(zhì)量約太陽的120~200倍,亮度是太陽的約500萬倍,因此能夠被我們看到。其視星等為﹢4.3,但它是一顆演化后期的變星,歷史上視星等曾到達(dá)-0.8,比土星還要亮。海山二的光傳遞到我們視網(wǎng)膜需要7500年,因此我們看到海山二就是7500年前的樣子。
人類肉眼看到的絕大多數(shù)恒星,距離我們都在幾十光年到幾百光年之間。如北斗七星中的北斗一天樞星距離為124光年,北斗二天璇星距離約79光年,北斗三天機(jī)星距離約84光年,北斗四天權(quán)星距離約81光年,北斗五玉衡星距離約81光年,北斗六開陽星距離約78光年,北斗七搖光星距離約101光年。
還有比較有名幾顆恒星:天狼星是肉眼看到最亮的恒星,距離我們8.6光年;南門二A星是人類肉眼能看到距離我們最近的恒星,約4.3光年;牛郎星約16光年;織女星約25光年;北極星約400光年等。
這些恒星距離我們多少光年,光就要走多少年,我們看到的都是多少年前的樣子。
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