如果6500万光年外的外星人用望远镜看地球，他们就能看到“恐龙”，这怎么可能？

　　在我们的太阳系中，土星是肉眼可以看到的距离地球最远的行星。但如果它在你观察的时候被小行星摧毁（不管有没有望远镜），平均而言，你仍然可以看到这颗环状行星大约 80 分钟，即使它是零碎的。发生这种情况是因为土星和地球之间的平均距离是0.00015 光年，这意味着来自土星的光大约需要80分钟才能到达地球。

　　因此，如果你从地球上观察到的任何一颗都在100光年之外的恒星，那么你用望远镜观察到的不是它现在的状态，而是这颗恒星100年前的样子。这也是为什么有时望远镜被称为天文时间机器的原因。

　　实际上，以公里为单位测量天文距离是不切实际的，因为距离很远，而且使用的数字比例很大。以光年为单位进行测量还可以让天文学家及时回顾过去。因为光需要标准的时间才能到达我们的眼睛，所以我们在太空中可以看到的一切都已经发生了。所以，如果6500万光年外的外星人通过强大的望远镜看到地球，他们就能看到“恐龙”。

　　什么是光年？

　　光速是一个常数。在真空中，光也以1079252849 公里/小时的速度传播。在一个 364.25 天（8766 小时）的地球年中，光的传播距离为9.5万亿公里，这个距离被称为一光年。

　　由于天体之间的距离大多以百万亿公里的形式出现，因此需要一个更方便的测量单位来轻松表达如此大的距离，这导致光年被用作测量天文距离的单位。正如该值所暗示的，光年是距离单位，通常用于表示地球与太阳系外天体之间的距离。关于光年的一个常见误解是它是一个时间单位，这是错误的。

　　光速与光年的发现！

　　对于科学家来说，要正确计算光年，重要的是他们有光速的价值。古希腊哲学家对光速的本质存在分歧。哲学家恩培多克勒（Empedocles）认为光是可以传播的，因此必须有一定的传播速度。相反，亚里士多德认为光是瞬时的。

　　在 1600 年代中期，伽利略·伽利雷 (Galileo Galilei) 使用放置在相距约1.6公里的山丘上的人手持灯笼进行光速实验。但距离不足以记录光速，只能得出光速比声音快的结论。

　　1676 年，丹麦天文学家奥勒·罗默 ( Ole Romer ) 在试图为海上的水手制造一个可靠的天文钟时，意外地提出了光速的新估计。他利用对木星卫星“艾欧（Io）”日食的观测来估计光速约为每秒20万公里。

　　然而，这与我们今天所知的光速（299792 公里/秒）不同，但这种异常并不是因为罗默的方法有缺陷，而是因为当时不知道地球的实际直径（12742 公里）。后来，荷兰数学家克里斯蒂安·惠更斯通过在罗默的计算中应用地球直径的真实值，计算出光速为每秒 2.2 亿英里（更接近实际值）。

　　1729年，英国天文学家詹姆斯·布拉德利（James Bradley）向皇家学会提出了他关于光像差（恒星相对于它们的速度的表观运动）的理论。在他的研究中，他估计光速为每秒301000 公里，与我们今天所知的值相差不到 1%。

　　1879年，物理学家阿尔伯特·迈克耳孙（Albert A. Michelson）使用镜子和透镜以每秒299910公里/秒的速度测量光速。40年后，他用一英里长的波纹钢管减压管模拟了近真空，并给出了更好的测量结果，仅略低于今天光速的公认值。

　　1838年，德国物理学家弗里德里希·威廉·贝塞尔（Friedrich Wilhelm Bessel）利用光速值来测量地球与天鹅座61双星系统之间的距离。虽然他没有明确提到“光年”这个词，但他解释说光从天鹅座 61 到达地球需要 10.3 年。这是物理学家第一次用光年作为距离的度量，因此贝塞尔也被认为是发现光年的人。

　　1851年，德国的 Lichtjare 出版物首次提到了“光年”一词。当爱因斯坦提出狭义相对论(E=mc 2) 时，假设光总是以有限的速度传播速度，光年已经成为科学家们测量天文距离的流行单位。

　　光年 vs 天文单位 vs 月球距离 vs 秒差距！

　　除了光年，还有天文单位（AU）、月球距离（LD）和秒差距（pc）等其他单位，用于测量空间中不同物体之间的距离。在天文学中，月球距离是地心的月球轨道半长轴。它大约是 400000 公里，或 1.28 光秒。

　　天文单位 (AU) 等于从地球中心到太阳中心的平均距离，一个天文单位等于1.5亿公里。

　　月球距离和天文单位都用于表示太阳系内物体之间的距离，而光年和秒差距则用于测量太阳系外的距离（例如星系之间的距离）。

　　秒差距是地球轨道半径对角一秒弧的距离（当两条射线穿过弧的端点时，角被弧对向）。因此一颗距离为1秒差距的恒星将具有1秒的 视差（从地球轨道上的两个点测量的天体方向的角度差）。一光年等于 63240 AU，但一秒差距等于3.26光年或 206265 AU。

　　关于光年的一些有趣事实：

　　光年可以进一步分为光时、光分、光秒，甚至光纳秒，例如，来自太阳的光需要八分钟才能到达地球，这也意味着太阳距离地球是八光分钟。以下是一些与光年有关的有趣事实：

1. 美国宇航局于1977年发射的太空探测器旅行者1号（Voyager 1）于 2021 年 11 月从21.31 光时（144.5 亿英里）的距离发射了一个信号，这是任何人造物体在太空中行进的最远距离。

2. 距离银河系最近的已知星系是大犬座矮星系，距离太阳 25000 光年。人马座矮椭圆星系是距太阳 70000 光年的下一个最近的星系。距离地球最远的已知星系称为 GN-z11，它于 2016 年被哈勃望远镜探测到，当时被认为距离地球134 亿光年。

3. 使用无线电波检测飞行飞机的雷达系统以纳秒为单位测量时间，以确定目标距离有多远，因为无线电波以光速传播。一纳秒等于一秒的十亿分之一。光以每纳秒30厘米的速度传播。

4. 美国宇航局不久前声称“帕克”太阳探测器已经“触及太阳”。它也被认为是太空中最快的人造物体，预计速度将达到69万公里/小时。

　　美国天文学家埃德温·哈勃曾说过：“寻找将继续，冲动比历史还古老，它不满足，也不会被压制”。太空探索也可以被认为是寻找地球和恒星之外的东西，作为距离单位，光年也提醒我们宇宙有多大，人类和科学还有多少需要学习。