11光年等于多少公里

你有没有想过，如果地球毁灭后，我们将何去何从？有人会说，我们可以搬家，可问题来了，宇宙那么大，我们该往哪搬？你可能会说，直接找个和地球一模一样的系外行星不就行了？我只能说，想法很美好，现实很骨感。星际旅行的难度远远超出你的想象。 距离太阳最近的恒星系统是半人马座阿尔法星，距离仅四点三光年，听起来不远对吧？但一光年相当于九点四六万亿公里。以二零一五年探访冥王星的新视野号探测器为例，它的速度高达五点八万公里每小时， 就算坐它去半人马座阿尔法星，也得飞七万年，这是什么概念？人类文明史才七千多年，这趟旅程要横跨十个文明周期，谁能在飞船里活这么久？ 想完成这样的旅行，我们得攻克三大难关，飞的足够快的推进系统、能让人类长期生存的飞船、生态、靠谱的生命维持技术。 在这些技术突破前，太阳系才是我们的优先考察区。提到移民，火星绝对是第一个被想到的种子选手。科学家研究了几十年，对它的了解比对其他行星都深。但别被红色星球的浪漫骗了，火星的表面环境简直是把人类往绝路上逼。 这里的气压只有地球的百分之一，相当于站在地球三十公里高空，暴露在外会瞬间缺氧，氧气含量也仅仅只有百分之零点，一连点燃一根火柴都难，更别说呼吸了。 平均温度零下六十三摄氏度，冬天能降到零下一百三十三摄氏度，钢铁都会冻得发脆， 而且还没有磁场保护，宇宙辐射和太阳风暴能直接扫射表面，长期待在这里，就相当于天天照致命 x 光。不过好在火星的底子还在，它有固态表面，可能藏着地下水，自转周期和地球差不多，不用导师差。 现在人类已经在为移民火星铺路了，马斯克的 spacex 计划十年内送人类上火星，还梦想建一座百万人口的火星城市。但想长期住，还得搞地球化改造，比如用核武器融化火星两极的冰盖，释放二氧化碳，增厚大气层，慢慢把温度提上来。 但是以现在的技术，得花几百年甚至上千年，相当于让几十代人接力干一件事。这实施起来就相当复杂了，成功率不足百分之零点一。如果你火星住不惯土星的卫星，泰坦或许会适合你。 它被称为太阳系，最像地球的外星世界，有风有雨有火山，甚至还有板块运动，是不是听起来很亲切？ 更关键的是，泰坦的冰壳下面可能藏着液态水，这些水会通过冰火山喷到表面，要是能把这些水分解，就能制造出人类需要的氧气。而且它的大气层很浓，能挡住一部分宇宙辐射，比火星肯定是安全不少。 但泰坦的缺点也足够致命，它的平均温度零下一百七十九摄氏度，比液氮还冷，呼出的气都会瞬间结冰。 而且大气层主要是氮气和甲氨，没有氧气呼吸就等于自杀。更夸张的是，表面压力是地球的一点六倍，相当于你背后背着一头成年大象，站着骨头都能压碎。 想在泰坦星定居，你就得住在全封闭的恒温舱里，出门要穿比火星更厚重的防护服，而且他离地球太远，补给一次要好几年，只能靠自给自足。 除非我们能造出能抵抗极寒和高压的技术，否则泰坦只能是潜力股，暂时没法入驻。说到金星，你可能会想，那不是地狱吗？ 没错，金星表面就是人间炼狱，温度高达四百六十二摄氏度，能融化铅，下的雨还是硫酸，能腐蚀一切金属， 大气层比地球浓九十二倍，站在表面相当于在一千米深的海底，会被压成肉饼。但你绝对想不到，金星的天空居然藏着生机。在距离金星表面五十公里的高空，环境意外的友好。 这里气压和地球海平面差不多，不用扛着高压，温度也在零到五十摄氏度之间，刚好是人类宜居的范围， 厚厚的大气层能挡住宇宙辐射，比火星安全。科学家设想过，在这里建漂浮城市，像云朵一样悬在高空，到时候你出门不用穿笨重的加压宇航服，只带一个氧气面罩就行。是不是很科幻？但问题也很棘手。 首先得造出能在硫酸雨和强风里稳定漂浮的城市，技术难度堪比造一艘会飞的航空母舰。其次，金星上没有水和氧气，所有资源都得从地球运，或者从金星的大气层里提取，成本高到离谱。 所以金星更适合当临时避难所，而不是长期家园。如果有一天人类的技术能突破光速限制，或者造出能让人冬眠几万年的飞船，那系外行星才是最终归宿。 系外行星有个共同的问题，就是超级超级远。就算我们能把飞船速度提高到光速的百分之十，去最近的比邻星壁也得四十二年。 这意味着登上飞船的人一辈子都到不了目的地，只能让他们的后代完成移民。这更像是一场星际接力赛。虽然距离移民其他星球还很遥远，但科学家已经在行动了。 比如 nasa 的 詹姆斯韦伯太空望远镜，它能穿透宇宙的尘埃，观察遥远的系外行星，分析它们的大气层成分，看看有没有氧气、水这些生命信号， 就像侦探一样，一点点排查哪些行星是真正的移居款。说到底，移民其他星球不是为了抛弃地球，而是为了给人类留一条后路。现在的地球依然是我们唯一的家园，保护它才是最现实的选择。 但同时，我们也要仰望星空，为未来做好准备。或许有一天，你的后代会站在火星的红色土地上， 或者系外行星的蓝色海洋边对地球说，谢谢你孕育了我们，现在我们要把人类的文明带到宇宙的更远处。你觉得人类最终会扎根火星，还是赌一把系外行星评论区聊聊你的看法。

假如现在有一艘超光速飞船可以实现一秒飞行一光年的距离，那我们需要多长时间才能成功 抵达宇宙的边缘呢？仅过了一秒钟，我们就已从地球飞到了太阳系边缘，这里到处遍布着活跃的汇星，大多都是五十亿年前留下的残骸物质。四秒钟后，我们到达了比邻星附近，他是距离太阳最近的恒星，寿命可达 数千亿年之久，但由于其药斑爆发现象极为频繁，周围行星中大概率不会存在生命。八秒钟后，我们经过了天狼星附近，这是夜空中最亮的恒星，足足有五个太阳那么大。 四十秒钟后，我们路过了巨蟹座五十五亿星，这是一颗与海王星差不多大的星星，整个星球表面都散布着价值连城的钻石。十分钟后，我们抵达了开普勒二十二币星， 二零零九年被空间望远镜首次侦测到，在其星球表面很可能存在着高等生命。十四分钟后，我们来到了生锈漆附近，这是一颗猎户做的超蓝巨星，其所散发的亮度甚至比太阳还要高出十一万 一点。五小时后，我们来到了盾牌座 uy 附近，作为一颗红超巨星，他的寿命只有短短的五千 万年，当其死亡后便会探索形成黑洞，在宇宙中吞噬一切经过的星体。两小时后，我们到达了卸妆星云附近，他是超星星爆发所留下的遗骸， 人类已知宇宙中最稳定的高能辐射源之一。六小时后，我们终于成功抵达了银河系边缘，这是一个泵旋状的古老星系，内涵至少四千亿颗恒星，几乎与宇宙同样古老。一天后，我们开始逐渐远离银河系，向着 更为遥远的仙女座星系前进。随着附近恒星越来越少，环境也开始变得愈加黑暗起来。在经历了一个月的漫长航行后，我们终于抵达了仙女座星系外围，它是人类肉眼可见最远的升空天地，其中包含有将近一兆颗恒星， 极为震撼。三十二天后，我们成功穿过了仙女座星系，向着更为广阔的宇宙外层出发。在接下来的飞行过程中，飞船还会经过其他不同 星系，但我们却根本没有时间停留，只能迅速朝宇宙边缘前进。六十天后，我们终于飞出了本星系群，这组星系群包含有超过五十个星系核心，位于银河系与仙女系中心某处。两年后， 我们飞出了狮女座超星系团，他的外形极不规则，但内部却有着多达五千个星系， 明的 m 六零、 m 八七都在此地。十二年后，我们成功飞出了拉尼亚卡亚超星系团，其内部包含有超过十万个星系，外形就如一条流光，极为震撼。一百年后，我们来到了 t o n 六幺八附近，他的直径异常庞大，是一个拥有极高 高亮度的类星体，约等于六百六十亿倍太阳质量。三百二十年后，我们终于飞出了五仙北面坐长城，他 占据了可观测宇宙面积的百分之十以上，是目前人类在宇宙中所发现的最为庞大的纤维 状结构体。但你以为这就结束了吗？根据目前科学家对宇宙的测算，仅他的半径就达到了四百六十五亿光年左右，即使我们已经飞行了三百多年，但这个距离也就相当于可观测宇宙半径的五分之一左右。如果把 地球所处的位置当做宇宙中心来计算，想要完全飞到宇宙的边缘，至少还需要一千两百多年的时间。但你不要忘了，我们前面所讲到的还仅仅是可观测宇宙的边缘。事实上，宇宙一直都在膨胀，我们可能永远也抵达 达不了他的边缘。就算未来真的飞到了，你觉得我们会看到什么？是一个巨大的宇宙边界，还是往复循环一个又一个的多重宇宙呢？是啊，这 就是我们的宇宙，我们可能永远都无法走出的宇宙。人类终其一生也不过是宇宙的匆匆过客，七十年二点五万天，在直径达到了九百三十亿光年的宇宙面前，又能算得了什么呢？我们每个人最终 都将逝去，就像从来没有出现过一样。人生的意义到底是什么？在看完这个视频后，相信你的心中已经有了一个全新的答案。

一光年到底有多远？当你真正理解这个距离的时候，你会发现人类在宇宙面前渺小的难以想象。小时候你一定幻想过坐着飞船飞到星星上去探险，那时候抬头看夜空， 感觉那些星星好像伸手就能摸到闪闪发光的，特别近。可长大后你才知道，那些星星每一颗都远到让人类束手无策。最近的那颗星，距离我们四点二光年。人类最快的飞行器，二零二四年十二月刚创下每小时六十九万公里的速度记录。从北京到纽约不到一分钟， 飞到那颗星需要六千五百年。你出生那天开始飞，飞到八十岁去世才走了百分之一。你的后代往下传，两百六十代才能到达。从秦始皇那个年代出发，飞到今天刚走三分之一，而这只是最近的那颗星。 先说说光有多快，你站在球场边看比赛，球员踢出去的球，你看到的和实际位置几乎同步。光一秒钟绕地球跑七圈半，你打个响指， 光已经从中国到美国来回好几趟了。从月球照到地球，只要一点三秒，你眨下眼它就到了。从太阳到地球，光要跑八分钟。如果你跟在火星上的朋友视频通话，你说句话传过去最快要三分钟，对方回复再等三分钟，一来一回聊个天跟发电报似的。 所以你现在看到的太阳是八分钟前的样子，如果太阳突然熄灭，我们要八分钟后才知道。那八分钟里我们还在正常上班上学晒太阳，完全不知道发生了什么。这么快的光，跑完一光年，要整整一年 三百六十五天不停。一光年有多长？九万多亿公里，这数字记不住对吧？换个说法，地球到太阳一点五亿公里，一光年就是这个距离的六万多倍。从地球飞到太阳再飞回来，来回飞三万多趟才够一光年。再给你个更直观的感 觉，如果把一光年缩小成从北京到上海的距离，那地球到月球就只有四厘米，还没你手机屏幕宽。现在你知道为什么人类飞不出去了吧？二零二四年十二月， 人类造出的最快飞行器，刚刷新记录，每小时六十九万公里，这玩意多快？你在北京吃早餐，坐上它，不到一分钟就能到纽约吃午饭，它能承受一千四百度高温，外面热的能融化钢铁， 里面温度却只有三十度，这是人类科技的天花板。可跑完一光年要一千五百六十年。明朝上飞船现在才刚到，坐飞机飞完一光年要一百二十二万年， 开车要九百万年。走路的话，你从出生走到死，连千分之一都走不到，这就是现实，残酷的让人绝望，但更绝望的还在后面。宇宙里到处都是几光年、几万光年，几百万光年的距离，一光年在宇宙里只是个起步价。银河系有多大？光从这头跑到那头 要十万年，人类最快的飞行器要飞一点五六亿年，比恐龙统治地球还久。而银河系在宇宙里只是上千亿个星系中普通的一个，每个星系之间又相隔几百万光年。 仙女座星系距离我们两百五十四万光年，我们现在看到的仙女座是他两百五十四万年前的样子。那时候地球上人类还是猿猴，刚学会用石头砸东西。你发现了吗？光年，不只是距离，还是时间。你抬头看到的每一颗星星，都是他过去的样子，可能是几年前的，可能是几千年前的， 也可能那颗星现在已经爆炸了，但他的光现在爆炸了。地球上的我们 要到两千六百六十六年才能看到。那时候的人类可能已经移民火星了，但他们看到的依然是二零二六年的深邃寺。时间和空间在光年面前变成了同一件事。就像翻开一本老照片册，有些照片拍于唐朝，有些拍于罗马帝国， 有些甚至拍于恐龙时代。你看到的不是现在的宇宙，而是宇宙的历史。那人类有希望飞出去吗？一九七七年，美国发射了旅行者一号，它已经飞了四十九年， 距离地球两百四十五亿公里。听起来够远了吧，可连一光年都不到，要飞出太阳系还得好几万年。以现在的技术，我们连自家门都出不去。但这不代表人类会放弃。虽然我们飞不到那些星星，但我们能看到它们，能算出它们的距离，能知道它们什么样子。 几千年前的人以为星星是天上的洞，现在我们知道它们是恒星，是星系，是整个宇宙。从加利略用望远镜看月球，到阿姆斯特朗踏上月球， 人类只用了三百六十年。从莱特兄弟第一次飞上天，到帕克探测器冲向太阳，人类只用了一百二十一年。每一代人都在突破，上一代人觉得不可能的事，那个最快的探测器还在继续冲向太阳。科学家们在研究新技术，更强大的引擎， 更快的推进方式，每一项突破都在让我们离星空更近一点点。也许你孙子的孙子那一代真能造出接近光速的飞船，也许那时候飞到最近的星星只需要几年， 人类真能在有生之年看到另一个太阳系光年。这个距离不是用来让我们放弃的，它是用来提醒我们，宇宙有多大，我们还有多远的路要走。 小时候，你想当宇航员，想飞到星星上去，虽然你这辈子可能去不了，但你的后代也许可以。人类就是这样，一代接一代把梦想传下去。一光年是光跑，一年的距离，是人类要飞一千五百六十年的路程， 也是我们永远在追的梦。今晚抬头看看星空吧，那些光可能几千年前就出发了，穿越了整个人类文明史，就为了在今天这一秒钻进你的眼睛。宇宙很大，时间很长，而我们很幸运，生在这个能看到星空，也敢于追逐星空的时代。

一光年大约是九点四六万亿公里，人类目前最快的飞机叉四三 a 速度记录是九点六马赫，约三公里每秒的飞行速度。北京到上海的直线距离约为一千零六十九公里，不到六分钟就能从北京飞到上海，这速度在地球上已经非常快了， 两个小时内指哪飞哪。但要是让这个飞机飞和一光年的距离需要花上九万五千八百年，而常见科技需要一百二十二万年，人类从玩石头一直演化到现在也不过几千年，让人力靠这个速度想飞一光年根本不可能。 而且一光年其实也到不了任何一个其他的恒星系统，离地球最近的比冰星距离我们四点二二光年，人力在太空中飘了十万年，连个落脚的地都看不到。这里肯定有同学会疑问，在太空中飞行时，可以利用隐蔽弹弓加速，那不就可以更快了吗？但其实 这离光年差距还是很大，目前人类最快的探测器是拉萨的帕克太阳探测器，相对于太阳的速度记录约为一百五十公里每秒，北京到上海通勤只需要七秒多，环球飞行不到五分钟， 这个速度对人类来说已经很夸张了，但他要飞一光年也得需要近两千年，想飞到比邻星，那就得超过八千年，这还是离我们最近的恒星系统。所以说光年这个单位目前我们只能看，实在没有其他的好办法。 别看人类目前已有四百多年的光学观测设备发展史，还就是能靠着这些光发现宇宙中不少好东西。上期视频我们简单讲了一下 纤维雪茄是如何探索到西北行星的，很多同学表示没看懂，没看够，那么我们这期稍微补充一些，更细致的讲一下正确让大家都能看明白。也只有看明白了，你才会发现这个宇宙设计的太巧妙了，而人类 也挺厉害，人类寻找戏外文明的第一步就是找戏外行星。行星围绕恒星转，这个大家都懂，但其实有行星的恒星也会被行星的隐秘影响，自己产生一个小轨道。就像这样，外围行星围绕恒星公转， 恒星围绕中间一个虚伪的点在公转，就是因为这个小轨道会让恒星经常离地球忽远忽近。经常看我们视频的同学一定会知道，这种距离上的忽远忽近，就会让恒星发射出的光线产生多不了效应。然后天文学家通过光谱位移就能计算出这个恒星的位移速度，再带入这个让人脑壳疼的公式，就能 确认恒星周围有行星了。这个方法在二零一二年以前特别好使，如今在系外行星探测排行榜中排第二，确认了八百二十四颗系外行星。但这个方法弊端很明显，完全依赖光谱精度达不到就很难准确计算出 进行速度，无法进行正确预估，需要常年观察，依次观测很不现实，费时费力费脑还费设备，只适用于低质量横行。 一是低质量恒星很容易受到行星引力的影响，以小博大，在太空中肯定不现实，天体之间就是靠质量说话，越大越重越厉害。二是低质量恒星自转相对较慢，这就能让光谱数据更清晰，不会有太大的误差。最后这个弊端就是太容易出 bug， 经常会产生错误的信号。 比如恒星周围行星较多，恒星系统中不止一颗恒星，恒星爆发活动，这都会影响光谱数据，给后期计算增加难度。 上期视频我们把这个现象统称为零日现象，有点不严谨。零日中的日其实是我们的太阳，那么在太阳系外应该叫做零星现象。零星现象又叫过境现象， 理解起来特别容易，就是小天体跑到了大天体和观察者之间。行星的流星现象就是行星跑到了恒星和地球之间，这时候行星就会变成一个黑色的圈圈，打在恒星面前， 就是因为这一档，就能让恒星的亮度变低。这个亮度的变化要看这颗挡住恒星的行星有多大，像 hd 二零九四五八这个恒星系统，零星现象会让恒星亮度变低百分之一点七， 这是因为他的行星就很大，多数情况下信号要小的多。例如像地球这种大小的行星，经过太阳时，太阳的亮度仅会减少百分之零点零零八，所以可以想象一下，他比心亮度骤减百分之二十二，说明这个天体确实太大了。 不过零星探测不仅能寻星，还会有很多其他的收获。通过光面曲线的变化与镜像宿主探测结合，可以推算出 这颗行星的密度和大小。背景。恒星的光线在穿过行星时，会和行星中打起的分子源自反应。通过这些光线，研究人员就能分析出这颗行星上有什么元素，请问是多少， 基本天性条件如何？而零星现象发生前后的瞬间，光灭曲线有这种微慢的小变化，我们就知道这颗行星可能有卫星。目前通过零星现象这种观测方法，已经确定了三千三百零六颗行星， 是目前探测到西外星星最常用的方法。但这个方法也有缺点，我们观测了大部分恒星，都没有办法观测到灵性现象。首先就是三点一线，这三个天体必须对齐，有个合适的观察角度，才能完美的看到这种现象。 然后还需要行星轨道足够小，并且行星半径要足够大，宇宙中大约只有百分之十的行星有这样的小轨道。轨道小的优势就是公转快， 轨道太长，周期太长，着起来也比较费时间。还有就是雾爆率非常高，恒星周围不可能只有行星，也可能是小行星误入的画面。 二零一二年的一项研究发现，开普勒观测任务中，零星观测的误爆率高达百分之四十，有十个观测到的行星就有四个是假的。所以通常这种观测方法还需要进行周期性确认，也会通过别的方法进行辅助判断。

在表示宇宙天体之间的距离，是天文学家会用到光年这一距离单位，一光年相当于九万四千六百零七亿公里，大的我们难以想象。除了光年，还有哪些距离单位是天文学家最常用的呢？还有比光年更大的距离单位吗？ 在日常生活中，我们用到的距离单位是米和公里，只要我们不离开地球，这两个距离单位基本上够用了， 因为地球赤道周长也不过四万公里嘛。但是用于浩瀚宇宙的测量，这两个距离单位就明显不适用了。 比如用公理作为计量单位，木星到地球的距离有六亿三千万至九亿三千万公里，这一大串铃是不是让你眼花缭乱呢？用公理表示宇宙 天体之间的距离，就如同用毫米测量地球赤道周长一样，表示起来非常的麻烦。因此，在表示宇宙天体之间的距离时，天文学家采用了更大的距离单位，这其中就有我们最熟悉的光年。 最初的时候，人们把通过巴黎的子午线从北极到赤道距离的一千万分之一定义为一米。然而，在测量太阳系中天体之间的距离时，再用地球的一千万分之一作为参考单位，就显得有些力不从心了。 于是，天文学家用地球到太阳的平均距离定义了一个新的距离单位，叫做天文单位。被用一天文单位的距离等于一千四百九十五亿九千七百八十七万零七百米，大约一点四 九六亿公里。如果坐飞机以每小时九百公里的速度飞完一天文单位，差不多要十九年。显然一天文单位的距离是非常遥远的。 有了天文单位，我们在描述太阳系天体之间的距离时就方便多了。例如前面提到的木星到地球的距离就变成了四点二至六点二天文单位。 海王星到太阳的平均距离为三十天文单位。赛德那远日点的距离一千四百零二亿公里，变成了九百三十七天文单位。天文学家估计太阳系的半径可能有十万天文单位， 所以只要是太阳系中的天体，用天文单位作为其距离单位足够用了。光年是我们最熟悉的用来描述宇宙天体之间距离的单。 有了天文单位了，天文学家为什么还要再弄一个光年呢？原来太阳系以外的那些天体距离我们实在是太过遥远了。用天文单位作为距离单位来描述他们，又变成是用毫米量地球周长那样。 例如，比邻星到太阳的距离用天文单位表示为二十六万六千八百七十七爷爷，比邻星还是距离太阳最近的恒星，那些更加遥远的恒星的距离数值就更加繁琐了。 于是，天文学家把光在宇宙中沿直线一年经过的距离定义为一光年。一光年等于九千四百六十万七千三百零四亿七千二百五十八万零八百米，大约六万三千二百四十一天文单位。比如，用光年表示比林星到太阳的 距离就变成了四点二光年。天狼星距离地球的八十一点三六万一公里，五十四万三千八百七十三天文单位就变成了八点六光年。猎户座的深锈四距离地球六百四十光年。 在测量太阳系以外的天体距离时，除了我们熟悉的光年，另外一个距离单位就是秒差距。 天文学家规定，一天文单位的对角为一角秒时的距离为一秒差距，这是什么意思呢？假如在宇宙中的某处有颗恒星，从他那里看地球到太阳的距离，一哎呦的视差大小正好一角秒， 也就是一度的三千六百分之一。那么这颗恒星到地球的距离就是一秒差距。一秒差距有多远呢？我们跟 根据直角、三角形边与角的关系，会很容易的计算出他的距离。一秒差距相当于二十万零六千二百六十五个天文单位，约等于三点二六光年，也就是三十万八千亿公里。 例如比林星到太阳的距离是一点二九秒差距。深秀四距离地球一百九十六点三秒差距。 看来秒差距是比光年更大的距离单位。那么在衡量宇宙天体距离之间的单位中，还有没有比秒差距更大的单位呢？有的比秒差距更大的单位是千秒差距 k p c 和百万秒差距 m p c， 十亿秒差距 g p c 等。 例如千秒差距和秒差距之间相差了一千倍，它通常用来测量星系和星系团内 天体之间的距离，比如银河系的直径约为三十一千秒差距。秒差距虽然听上去很古怪，不像是距离单位，可他却是天文学家们最常用的距离单位，这是为什么呢？感兴趣的朋友点个关注，我们在后面的视频中接着聊。