天文数字是形容非常大的数字,已经无法用一个确切的数来形容,通常都是亿以上,因此叫“天文数字”。因为天文学上所用的数字都很大,所以常用天文数字来表示极大的数,同时还有夸大、难以实现的含义在内。现实生活中经常用到“天文数字”的说法是“不定量词”,意为自身能力无法企及的,天文数字只是相对而言的,无具体的数值。

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(1)

从宏观上了解天文数字

生活中衡量距离单位通常是:米、公里(千米),比如:足球场长120米,宽90米;北京市东西宽约160公里,南北长约176公里;地球直径12742公里;这些在人类脑中很容易想象出来,那么太阳离地球距离呢?比邻星离地球距离呢?无法想象了吧。这些都是通过天文单位来计量距离了。

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(2)

常用的天文计量单位

天文单位(AU):是天文学中测量距离的基本单位,即以地球到太阳的平均距离为一个天文单位。一天文单位约等于1.496亿千米。这个距离你脑中可能没有概念,光(光速:300000千米/秒)8分多钟才能到达,人类最快探测器新视野号(最高:22千米/秒)需要81天到达,人类最快的火箭北美X-15(最高:7274千米/小时)需要880多天到达;

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(3)

地球与太阳系中的各行星的距离如下:

❶水星:0.917亿公里(0.61AU)

❷金星:0.414亿公里(0.28AU)

❸火星:0.783亿公里(0.52AU)

❹木星:6.29亿公里(4.2AU)

❺土星:12.8亿公里(8.5AU)

❻天王星:27.2亿公里(18.2AU)

❼海王星:43.5亿公里(29.1AU)

❽冥王星:70.5亿公里(47.1AU),冥王星已经被行星除名。

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(4)

光年:它指的是光在一年时间里跑过的全部路程。如果真要换算成常用单位,那大概就是294600亿公里。离我们最近比邻星4.2光年,银河系直径10万光年,宇宙930亿光年。人类现在去火星都费劲,不要说去比邻星了,畅游银河系更加不可能,想想是否丧气;反过来想几千年前人类活动半径几百公里,现在人类都能登月了,假以时日宇宙遨游也是可能的,我猜想我们这代人肯定能登录火星。

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(5)

秒差距:是一种很古老同时也是最标准的测量恒星距离的单位。假设一颗非常遥远的恒星,它与太阳和地球分别连成的两条线,所形成的夹角刚好为一角秒时,它到地球的距离就被定义为一秒差距。恒星和我们距离越远,夹角也会越小。而且一秒差距就等于3.26光年,等于206265个天文单位。

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(6)

从微观上了解天文数字

1900年,物理学家马克斯·普朗克发现,能量可以分为不可再分割的单位,并将其命名为“量子”。为了描述量子的体积,人们通常使用基本量子即普朗克量子来形容。这一发现标志着量子力学的诞生,其对科学发展起的作用超出普朗克本人的想像。把普朗克量子同光速和其他常数结合在一起,就可以得出空间和时间方面不可分割的量子,也就是最短的距离单位和最短的时间单位。

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(7)

最小长度单位:普朗克长度为10的-35次方米。最小时间单位:普朗克时间为10的-43次方秒。

目前认为所有的基本粒子(光子,电子,中微子,夸克,玻色子,胶子,希格斯玻色子)没有内部结构,不能继续分解,是点粒子,没有体积大小的(现在弦理论认为还可以分解)。

原子是由质子、中子、电子组成,质子和中子构成了原子核,电子环绕原子核运动。如果电子相当于米粒大小,那么质子就有足球大小,原子就有城市大小

你对天文数字了解多少(你知道哪些天文数字)(8)

我们都知道水分子是一个氧原子两个氢原子组成的,一共三个原子,水分子的直径是4×10^-10米,也就是0.4纳米,水分子的直径还不到1个纳米,比病毒小了几百甚至几千倍;现在芯片技术达到3纳米,达到分子级别,已经很难向下发展了,因为再小的话量子效应会很显著。

纳诺比是一种微小的丝状结构,最初在一些岩石和沉积物中发现。一些科学家认为纳诺比是最小的生命形式,它的大小只有已知最小细菌的1/10。

纳诺比:大约有20纳米

艾滋病毒:90纳米

新冠病毒:90-120纳米

PM 2.5标准:2.5微米 = 2500纳米

头发丝直径:60微米 = 60000纳米

卵细胞原始大小:0.1毫米 = 100000纳米,成熟后大小:20毫米 = 20000000纳米

综上所述我们知道了,天文学研究处理的数字都很大,所以人们用“天文数字”表示数目极大,同时又寓以“难以实现”之意。实际上,天文数字不仅仅是“非常大”,还有各种量级,从极大到极小,其内容非常丰富有趣,值得我们深入了解。

,