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用光来测量

天文学中最重要的单位之一是光年，即光在一年内走过的距离。光是宇宙中速度最快的东西，以每秒约30万千米的速度运动。仅仅一秒钟，一束光就可以绕地球七圈多。一整年，光走过约9.46万亿千米，这个距离就是一光年。即使以这种惊人的速度，来自我们太阳之外最近的恒星——比邻星的光，也需要超过四年才能到达我们这里。

我们的太阳系

我们的太阳系延伸的范围比大多数人意识到的要远得多。从太阳到地球的距离约为1.5亿千米，科学家称之为一个天文单位（AU）。距太阳最远的行星海王星在约30 AU的轨道上运行，即约45亿千米。1977年发射的旅行者1号航天器是距地球最远的人造物体，已行驶超过240亿千米。即使在那惊人的距离上，与恒星间的距离相比，旅行者1号也几乎才刚刚离开我们的太阳系。

恒星间难以置信的空旷

恒星之间的空间几乎空旷得难以想象。如果我们的太阳是篮球大小，最近的恒星将是6900千米外的另一个篮球。恒星之间大部分的空间几乎是完美的真空，只有极少数几个原子散布其中。即使是我们最快的航天器，也需要数万年才能到达最近的恒星。这种巨大的空旷是那些梦想前往其他恒星系统的科学家面临的最大挑战之一。

星系和星系团

恒星聚集成星系，星系本身又聚集成称为星系团的更大结构。我们的银河系直径约10万光年，包含数千亿颗恒星。最近的大型星系——仙女座星系，距离约250万光年。星系团可以包含数百甚至数千个星系，延伸数百万光年。这些星系团由巨大的气体和暗物质丝状结构连接，形成一张延伸整个宇宙的宇宙网。

可观测宇宙

可观测宇宙是我们从地球上能够看到的宇宙的一部分。它在各个方向延伸约930亿光年。宇宙自大约138亿年前的大爆炸以来一直在膨胀。我们能探测到的最遥远物体的光已经向我们旅行了几乎整个宇宙的年龄。可能在我们能观察到的范围之外还有更多的宇宙，但那里的光还没有足够的时间到达我们这里。

把所有这些放在一起

理解宇宙尺度的一个有趣方法是逐步想象向外缩放。从你自己开始，然后向外缩放到你的城市、你的国家、地球、太阳系、附近的恒星、银河系、本星系群，最后到整个可观测宇宙。在每一步，前一个层次都变成一个几乎消失的小点。如果整个可观测宇宙缩小到地球的大小，我们的银河系将比一粒沙子还小。这些比较帮助展示宇宙中天体之间有多少空间。

为什么尺度很重要

理解宇宙的尺度帮助科学家回答一些关于我们存在的最大问题。通过测量遥远星系的距离，天文学家发现宇宙正在膨胀，每天都变得更大。了解物体之间相距多远帮助科学家计算宇宙的年龄以及它如何随时间变化。宇宙尺度的研究也帮助我们欣赏我们小小的地球是多么特别和珍贵。每次我们仰望星空，看到的是来自遥远物体的光，这些光离开它们已经是数年、数百年、甚至数十亿年前的事了。