宇宙是一個非常大的地方。在過去的幾個世紀裡，天文學傢們對太空進行瞭深入的研究，他們逐漸認識到我們的地球和我們的物種是多麼的渺小和微不足道。與此同時對電磁學和遙遠恒星的持續研究使科學傢們推斷光的速度是什麼，而且它是最快的速度。
圖顯示瞭光在太陽和地球之間的傳播距離。圖片：Wikipedia Commons/Brews ohare
光的速度：
數個世紀以來計算光速一直是科學傢們的當務之急。在 17 世紀之前人們在光的速度是有限的，還是從一個點移動到下一個瞬間存在分歧。1676 年丹麥天文學傢 Ole Romer 在他對木星衛星的明顯運動的觀察發現光的速度是有限的。
光以不同的波長移動，在這裡代表著棱鏡中不同的顏色。圖片：NASA/ESA
根據他的觀察，著名的荷蘭天文學傢 Christiaan Huygens 計算瞭光速 220,000 公裡 / 秒 ( 136701 英裡 / 秒 ) 。在兩個世紀的時間裡，光的速度進一步細化，產生瞭大約 299000 到 315000 公裡 / 秒 ( 185790 到 195732 米 / s ) 的估計。
接下來是詹姆斯 · 克拉克 · 麥克斯韋，他在 1865 年提出光是電磁波。在他的電磁學理論光的速度是表示為 c。然後在 1905 年 , 愛因斯坦狹義相對論的提出他的理論，它假定光速 ( c ) 是常數，無論觀察者的慣性參考系或者光源的運動。
光年：
我們的宇宙中物體的例子，以及它們距離的大小，以光年為標準尺度。圖片：Bob King
例如離地球最近的恒星（比鄰星）距離大約 4.22 光年。銀河系的中心距地球 26000 光年，而最近的大星系 ( 仙女座 ) 則在 250 萬光年之外。迄今為止地球上最遠星系的候選者是 macs0647 - JD 距離地球約 133 億光年。
而宇宙微波背景也就是被認為是大爆炸遺留下來的殘餘輻射，距離我們約 138 億光年。這種輻射的發現不僅提振瞭宇宙大爆炸理論，而且也給天文學傢們準確地評估瞭宇宙的年齡。這就引出瞭另一個關於光年測量宇宙距離的重要觀點，即空間和時間是相互交織在一起的。
你看，當我們看到遠處物體發出的光時，我們實際上是在回顧時間。當我們看到 400 光年之外的恒星發出的光時，我們實際上看到的是 400 年前恒星發出的光。因此我們看到的是 400 年前的星星，而不是今天的樣子。因此從地球上看到數十億光年的物體，就能看到數十億光年的距離。
是的，光以極快的速度傳播。但考慮到宇宙的規模和規模，它仍然可以從宇宙的某些點上花費數十億年才能到達地球上的我們。因此為什麼要知道光在一年裡旅行多長時間對科學傢來說是非常有用的。它不僅讓我們瞭解宇宙的規模，也使我們能夠繪制宇宙演化的過程。
為瞭不讓大傢有某些混淆，特為大傢科普幾個數據：
1、可觀測宇宙直徑：約 960 億光年 /
2、目前計算宇宙年齡：約 138.17 億歲
3、光年是尺度單位
參考：NASA、Wikipedia、UCR、Universe Today
作者：Matt Williams
編譯：光量子
審校：博科園
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