關於光年問題....thx

2007-06-16 9:47 pm
想問下..點解哈勃太空望遠鏡望到既幾千萬光年以外既星體...唔係即時既影像?哈勃望遠鏡可以望到百幾億光年...點解d人話影到幾千萬光年以外既星體...其實影到既果個星體係幾千萬年前?thx

回答 (4)

2007-06-18 5:00 am
因為星體距離地球有幾千萬光年,也就是星體發出的光到地球也需花上幾千萬年。當星體發出的光到地球時,那個星體已經過了幾千萬年了,所以影到既星體係幾千萬年前的樣子。 光年,長度單位,指光在真空中一年時間內傳播的距離,即約九萬四千六百億公里(或五萬八千八百億英里)。更正式的定義為:在一西曆的一年的時間中(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或磁場無限遠的地方,一光子所行走的距離。因為真空中的光速是每秒299,792,458米(準確值),所以一光年就等於 9,460,730,472,580,800米(準確),或大約相等於米 = 9.46 拍米。

光年一般是用來量度很大的距離,如太陽系跟另一恆星的距離。光年不是時間的單位。在天文學,秒差距是一個很常用的單位,一秒差距相等於3.26光年。

一光年也等於63,240天文單位。

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(NASA)打破飛機最高速度紀錄,達到11260公里/小時[1]。坐這種最快的飛機,要花多長時間才能飛過一光年呢? 大約是10萬年 (95848年)。而我們常用的商業飛機,最多也就是885公里/小時[2]。 目前人造的最快物體是1970年代聯邦德國和美國NASA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) 根據力學原理,飛行1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比鄰星,它相距4.22光年。
我們所處的星系——銀河系的直徑大約有十萬光年。
假設有一近光速的宇宙船從銀河系的一端到另一端,它將需要多於十萬年的時間。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中的移動時鐘的時間膨漲現象。
可見宇宙的直徑約有137億光年。
哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope,縮寫為HST),是以天文學家哈柏為名,在軌道上環繞著地球的望遠鏡。他的位置在地球的大氣層之上,因此獲得了地基望遠鏡所沒有的好處-影像不會受到大氣湍流的擾動,視相度絕佳又沒有大氣散射造成的背景光,還能觀測會被臭氧層吸收的紫外線。於1990年發射之後,已經成為天文史上最重要的儀器。他已經填補了地面觀測的缺口,幫助天文學家解決了許多根本上的問題,對天文物理有更多的認識。哈柏的哈柏超深空視場是天文學家曾獲得的最深入(最敏銳的)的光學影像。

從他於1946年的原始構想開始,直到發射為止,建造太空望遠鏡的計劃不斷的被延遲和受到預算問題的困擾。在他發射之後,立即發現主鏡有球面像差,嚴重的降低瞭望遠鏡的觀測能力。幸好在1993年的維修任務之後,望遠鏡恢復了計劃中的品質,並且成為天文學研究和推展公共關係最重要的工具。哈勃太空望遠鏡和康普頓γ射線天文臺、錢卓X光天文臺、史匹哲太空望遠鏡都是美國宇航局大型軌道天文臺計劃的一部分[1] 。哈勃太空望遠鏡由NASA和ESO合作共同管理。

哈柏的未來依靠後續的維修任務是否成功,維持穩定的幾個陀螺儀已經損壞,目前(2007年),連備用的也已經耗盡,而且另一架用於指向的望遠鏡功能也在衰減中。陀螺儀必須要以人工進行維修,在2007年1月30日,主要的先進巡天照相機(ACS)也停止工作,在執行人工維修之前,只有超紫外線的頻道能夠使用。另一方面,如果沒有再提昇來增加軌道高度,阻力會迫使望遠鏡在2010年重返大氣層。自從2003年穿梭機哥倫比亞不幸事件之後,由於國際太空站和哈柏不在相同的高度上,使得太空人在緊急狀況下缺乏安全的避難場所,因而NASA認為以載人太空任務去維修哈柏望遠鏡是不合情理的危險任務。NASA在從新檢討之後,執行長麥克格裡芬在2006年10月31日決定以亞特蘭大進行最後一次的哈柏維修任務,任務的時間安排在2008年9月11日, [2] 基於安全上的考量,屆時將會讓發現號在LC-39B發射臺上待命,以便在緊急情況時能提供救援。計劃中的維修將能讓哈勃太空望遠鏡持續工作至2013年。如果成功了,後繼的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)應該已經發射升空,可以銜接得上任務了。韋伯太空望遠鏡在許多研究計劃上的功能都遠超過哈柏,但將只觀測紅外線,因此在光譜的可見光和紫外線領域內無法取代哈柏的功能。

哈勃太空望遠鏡的歷史可以追溯至1946年天文學家 萊曼·史匹哲所提出的論文:《在地球之外的天文觀測優勢》。在文中,他指出在太空中的天文臺有兩項優於地面天文臺的性能。首先,角解析度(物體能被清楚分辨的最小分離角度)的極限將指受限於繞射,而不是由造成星光閃爍、動盪不安的大氣所造成的視象度。[在當時,以地面為基地的望遠鏡解析力只有0.5-1.0弧秒,相較下,只要口徑2.5公尺的望遠鏡就能達到理論上繞射的極限值0.1弧秒。]其次,在太空中的望遠鏡可以觀測被大氣層吸收殆盡的紅外線和紫外線。

史匹哲以太空望遠鏡為事業,致力於太空望遠鏡的推展。在1962年,美國國家科學院在一份報告中推薦太空望遠鏡做為發展太空計劃的一部分,在1965年,史匹哲被任命為一個科學委員會的主任委員,該委員會的目的就是建造一架太空望遠鏡。

在第二次世界大戰時,科學家利用發展火箭技術的同時,曾經小規模的嘗試過以太空為基地的天文學。在1946年,首度觀察到了太陽的紫外線光譜。英國在1962年發射了太陽望遠鏡放置在軌道上,做為亞利安太空計劃的一部分。1966年NASA進行了第一個軌道天文臺(OAO)任務,但第一個OAO的電池在三天後就失效,中止了這項任務了。第二個OAO在1968至1972年對恆星和星系進行了紫外線的觀測,比原先的計劃多工作了一年的時間。

軌道天文臺任務展示了以太空為基地的天文臺在天文學上扮演的重要角色,因此在1968年NASA確定了在太空中建造直徑3公尺反射望遠鏡的計劃,當時暫時的名稱是大型軌道望遠鏡或大型太空望遠鏡(LST),預計在1979年發射。這個計劃強調須要有人進入太空進行維護,才能確保這個所費不貸的計劃能夠延續夠長的工作時間;並且同步發展可以重複使用的穿梭機技術,才能使前項計劃成為可行的計劃。[3] 軌道天文臺計劃的成功,鼓舞了越來越強的公眾與論支持大型太空望遠鏡應該是天文學領域內重要的目標。在1970年NASA設立了兩個委員會,一個規劃太空望遠鏡的工程,另一個研究太空望遠鏡任務的科學目標。在這之後,NASA下一個需要排除的障礙就是資金的問題,因為這比任何一個地面上的天文臺所耗費的資金都要龐大許多倍。美國的國會對太空望遠鏡的預算需求提出了許多的質疑,為了與裁軍所需要的預算對抗,當時就詳細的列出瞭望遠鏡的硬件需求以及後續發展所需要的儀器。在1974年,在裁減政府開支的鼓動下,傑拉爾德福特剔除了所有進行太空望遠鏡的預算。

為回應此,天文學家協調了全國性的遊說努力。許多天文學家親自前往拜會眾議員和參議員,並且進行了大規模的信件和文字宣傳。國家科學院出版的報告也強調太空望遠鏡的重要性,最後參議院決議恢復原先被國會刪除的一半預算。

資金的縮減導致目標項目的減少,鏡子的口徑也由3公尺縮為2.4公尺,以降低成本和更有效與緊密的配置望遠鏡的硬件。原先計劃做為先期測試,放置在衛星上的1.5公尺太空望遠鏡也被取消了,對預算表示關切的歐洲太空總署也成為共同合作的夥伴。歐洲太空總署同意提供經費和一些望遠鏡上需要的儀器,像是做為動力來源的太陽能電池,回饋的視歐洲的天文學家可以使用不少於15%的望遠鏡觀測時間。在1978年,美國國會撥付了36,000,000C元美金,讓大型太空望遠鏡開始設計,並計劃在1983年發射升空。在1980年初,望遠鏡被命為哈柏,以紀念在20世紀初期發現宇宙膨脹的天文學家艾德溫·哈柏。 太空望遠鏡的計劃一經批准,計劃就被分割成許多子計劃分送各機關執行。 馬歇爾太空飛行中心(MSFC)負責設計、發展和建造望遠鏡,金石太空飛行中心(GSFC)負責科學儀器的整體控制和地面的任務控制中心。馬歇爾太空飛行中心委託珀金埃爾默設計和製造太空望遠鏡的光學組件,還有精密定位感測器(FGS),洛歇被委託建造安裝望遠鏡的太空船。[4]
望遠鏡的鏡子和光學系統是最關鍵的部分,因此在設計上有很嚴格的規範。一般的望遠鏡,鏡子在拋光之後的準確性大約是可見光波長的十分之一,但是因為太空望遠鏡觀測的範圍是從紫外線到近紅外線,所以需要比以前的望遠鏡更高十倍的解析力,他的鏡子在拋光後的準確性達到可見光波長的廿分之一,也就是大約30 納米。

珀金埃爾默刻意使用極端複雜的電腦控制拋光機研磨鏡子,但卻在最尖端的技術上出了問題;柯達被委託使用傳統的拋光技術製做一個備用的鏡子(柯達的這面鏡子現在永久保存在史密松寧學會)。[5])。1979年,珀金埃爾默開始磨製鏡片,使用的是超低膨脹玻璃,為了將鏡子的重量降至最低,採用蜂窩格子,只有表面和底面各一吋是厚實的玻璃。
2007-06-18 2:37 am
光ge速度係30萬公里每秒
但係地球以外的星球有成N光年,傳過黎都要時間,所以同常我地睇到ge星球都係N年前~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2007-06-17 12:39 am
光年其實不是時間, 而是距離的單位, 是指光一年所走的距離。因光速是3*10^8, 一光年的距離其實就是光速*一年的時間=3*10^8 * 365.25*24*60 =1.58*10^14m。

太陽的光要行8分鐘才到達地球, 即是我們看見的其實是8分鐘前的太陽。如果太陽在這一刻突然消失, 我們還能享受多陽光8分鐘。
同理, 千萬光年以外的星體的光要走千萬年才能走到哈勃望遠鏡, 所以我們所觀測到的星體其實是千萬年前的星體。也許我們從哈勃望遠鏡觀察到的星體早已消失了。
2007-06-16 10:27 pm
光年是長度單位--光行走一年的距離就是一光年!
如困距離一千萬光年的星光,就要行走一千萬年到達地球!由於距離太遠,所以現在無法即時見到千萬光年外的星球!


收錄日期: 2021-04-13 13:10:32
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070616000051KK02134

檢視 Wayback Machine 備份