虽然宇宙的大部分仍然保持神秘且未探索过，但我们知道这是真的：空间广袤无垠。为了量化浩瀚的宇宙，天文学家通常用多少光年来表示天体距离我们有多远。那么，光年究竟是怎么一回事呢？

与乍一看相反，“光年”其实是一种距离单位，而非时间。光年是指光在一年中行进的距离。具体来说，国际天文联合会（IAU）把光年定义为光在真空中行进365.25天的距离。

同样，你可以把100公里描述为一个“车时”——即汽车在高速公路上行驶一小时的距离。事实上，我们经常以时间的方式来告诉人们距离，例如，“我还有10分钟的路程”。

距离我们250万光年的仙女星系

简单来说，因为宇宙空间太过于浩瀚，用米、千米等单位来表述距离很不方便，于是天文学家发明了距离的一个较大单位：光年。

光年有多大？光以每秒299,792.5公里的速度运动，即时速为10.8亿公里。将光速与时间相乘即可得到光年，约为9.46万亿公里。到太阳最近恒星的距离是4.3光年，或40.7万亿公里。

第一次提到光年这个概念可追溯到1838年，当时一位名叫弗里德里希·贝塞尔（Friedrich Bessel）的德国科学家。他测量了一颗名为天鹅座61（又称贝塞尔星）恒星的距离，并得到了其距离为地球轨道半径的660,000倍。他指出，光需要大约10年才能到达那里，但他不喜欢“光年”这个术语。其中一个原因是在当时，科学家并不清楚光速是宇宙的一个基本常数。直到1851年，这个词在德国一个名为Lichtjare的天文学出版物中首次出现。后来，天文学家逐渐采用了它。现在，“光年”是一个常用的天文计量单位，包括在科学文献中。

秒差距的定义

在天文学中，还有一个距离单位与光年相竞争，那就是秒差距，1秒差距约等于3.26光年。这是利用三角视差法测量恒星距离时所使用的一种古老的天文距离单位。20世纪早期英国著名的天体物理学家亚瑟·爱丁顿（被认为首次证明了爱因斯坦的广义相对论）更喜欢秒差距，他称使用光年“不方便”。然而，他失利了。

光年还可以被分解为光天、光时或甚至光秒，虽然这些单位较少使用。太阳距离地球约8.3光分，这意味着太阳发出的光要传播8.3分钟才能到达地球（理想状态下）。

所有这一切都取决于确定光速的大小，但这很难测量，因为光太快了。

在17世纪前，人们认为光速无限大。后来，科学家逐渐发现光是以有限速度传播，并测出了光速（详见我们的另一篇文章《科学家如何测量光速？》没法添加链接，可以点击怪罗科普进入主页查找下）。最后，在1905年，爱因斯坦的狭义相对论认为无论从哪里观察，光总是以恒定相同的速度移动。这是一个很大的进步，因为突然光速成为宇宙的常数之一。因此，光年也就成为了一个很有用的天文距离单位。

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世界上最伟大的科学家：阿基米德、伽利略、瓦特、达尔文、特斯拉、高斯。

一、阿基米德

英国著名的发明家，工业革命时的重要人物。阿基米德被认为是有史以来最伟大的数学家之一，其在物理学和数学的多项理念，为现代世界产生了深远的影响，“给我一个支点，我就能撬起整个地球。”就是他说的，是世界上最伟大的科学家之一。

二、伽利略

意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。伽利略用大量事实证明地球环绕太阳旋转，否定地心学说。他最先把科学实验和数学分析方法相结合并用来研究惯性运动和落体运动规律，为牛顿对第一和第二运动定律的研究铺平道路，被认为是现代力学和实验物理的创始人。

三、瓦特

英国著名的发明家，工业革命时的重要人物。1776年他发明并制造出世界上第一台有实用价值的蒸汽机，在工业上得到广泛应用。由于他在天文学和物理学上的发现，被称为现代科学之父。他还发现月球表面不是光滑的，而是有洞穴，他证明了哥白尼所说的太阳是太阳系的中心，是世界上最伟大的科学家之一。

世界上最伟大的科学家有：尼古拉·特斯拉、亚瑟·斯坦利·爱丁顿、霍金。

1、尼古拉·特斯拉

1856年，特斯拉出生于克罗地亚斯米湾村一个塞尔维亚人家庭。1884年，特斯拉第一次到纽约，开始在爱迪生的实验室工作。1886年，特斯拉成立自己的公司，设计了发电机的电力系统整流器，成为他人生的第一个专利。

特斯拉在电磁场领域有许多革命性的发明，如特斯拉电圈、交流电系统、无线电系统等等，他被认为是电力商业化的重要推动者之一。1975年，特斯拉被正式引入美国国家发明家名人堂。

2、亚瑟·斯坦利·爱丁顿

英国天文学家、物理学家、数学家，第一位用英语宣讲相对论的科学家，自然界密实物体的发光强度极限被命名为“爱丁顿极限”。1919年写了“重力的相对理论报导”，第一次向英语世界介绍了爱因斯坦的广义相对论理论。著作有《恒星和原子》、《恒星内部结构》、《基本理论》、《科学和未知世界》、《膨胀着的宇宙：天文学的重要数据》、《质子和电子的相对论》、《物理世界的性质》、《科学的新道路》等等。

3、霍金

1942年出生于英国牛津，他21岁时患上了肌肉萎缩性侧索硬化症，全身瘫痪，不能言语，只有大脑和三根手指可以活动。

但就是在这样的艰难条件下，霍金提出了当代最重要的广义相对论和宇宙论，荣获英国剑桥大学卢卡斯数学教席，这是自然科学史上继牛顿和狄拉克之后荣誉最高的教席，所著《时间简史》一书轰动世界。霍金对黑洞的研究令人初步了解宇宙的神秘。

钱学森、钱三强、艾萨克·牛顿。

1、钱学森

生于上海，祖籍浙江省杭州市临安。世界著名科学家，空气动力学家，中国载人航天奠基人，中国科学院及中国工程院院士，中国两弹一星功勋奖章获得者。

被誉为“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”，由于钱学森回国效力，中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。

2、钱三强

原名钱秉穹，核物理学家。原籍浙江湖州，生于浙江绍兴，中国原子能科学事业的创始人，中国“两弹一星”元勋，中国科学院院士。

1932年，毕业于北京大学预科。1936年，毕业于清华大学。1939年钱三强完成了博士论文——《α粒子与质子的碰撞》。

1946年底，荣获法国科学院亨利·德巴微物理学奖。1948年，任清华大学物理系教授，中国科学院副院长兼浙江大学校长，中国科协副主席、名誉主席，中国物理学会副理事长、理事长。1980年7月24日，钱三强教授在中南海以《科学技术发展的简况》为题讲课。

3、艾萨克·牛顿

英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的“全才”，著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。

他在1687年发表的论文《自然定律》里，对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点，并成为了现代工程学的基础。

他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性，展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律；为太阳中心说提供了强有力的理论支持，并推动了科学革命。

在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律。在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。他还系统地表述了冷却定律，并研究了音速。

在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。

他绝对算得上是我国物理学界的一代宗师，一人支撑起半个清华，创办清华大学物理系，中国科教兴国的先驱。

在中国，你可能知道三钱，钱三强、钱伟长、钱学森

你可能知道诺贝尔奖得主杨振宁、李政道

你可能知道邓稼先、赵九章、翁文波、华罗庚

你可能知道中国的“导弹之父”、“氢弹之父”、、“原子弹之父”、“光学之父”

而这些耳熟能详的伟人，这些曾经为我国的科技发展作出过巨大贡献的那一代人，都曾是他的学生。在我国科学技术发展最为艰难的时候，他和她的学生，撑起了我国科学界的半壁江山。

建国后的23位“两弹一星”里，有半数之上曾出自他的门下。

他就是叶企孙，清华四大哲人之一。终生未娶成家，无子无女，为我国培养了79位院士，可以说是真正的桃李满天下，大师的大师。

叶企孙，1898年出生于上海书香门第之家，庚子赔款留美公费生，曾在美国芝加哥大学物理系就读，在实验物理大师P.W.布里奇曼（1946年诺贝尔物理学奖得主）的门下学习。

1920年毕业，而后进入哈佛大学学习，次年，他和他的导师合作测定普朗克常数h，被物理学界沿用十六年之久。

1923年，获得哈佛大学哲学博士学位，随后又前往欧洲游历，1924年回国。

次年，任清华大学副教授，在此期间，创办了清华大学物理系、北京大学磁学专门组。

这是1935年清华大学物理系部分师生的合影，在这张照片中，有11位未来的中科院院士，前排左四就是叶企孙先生。

一生未娶妻成家，对待学生如同对待自己的亲生儿女，钱学森当年出国留学航天工程，但是在国内学习的是铁路机械工程，因此叶企孙让钱学森搬进自己家中便于补习。

1968年，他因弟子熊大缜的事受到牵连，受到严重迫害。

1977年1月13日，这位大师的大师，与世长辞。临走之前还楠楠到回清华。

他就是叶企孙，《三体》小说中，叶文洁的父亲，叶哲泰的原型。堂前桃李万顷，却落得潦倒半生。

但愿不久的将来， 盛世能如你所愿。

世界上最伟大的科学家是爱因斯坦。爱因斯坦在时空理论、引力理论方面的成就很高。可以说是前无古人，后无来者。

爱因斯坦是一名美籍犹太人，是20世纪著名的理论物理学家。他提出了狭义相对论和广义相对论。而这些理论有些已经被证实，有些正在被证实中。著名的科幻小说《三体》就利用了爱因斯坦的相关理论构造故事情节。爱因斯坦的理论对现代科学进步有着极大地促进作用。

爱因斯坦可以说是世界上最聪明的人，他不仅为核能开发奠定了理论基础，还开创了现代科学技术新纪元。可以说正是有了爱因斯坦的核能理论，才会有了日本的那一炸，提前提前结束了二战。

1915年，爱因斯坦开创了广义相对论，并由此完成了他对宇宙的描述。在他的理论中，时间和空间并不是宇宙中单纯的背景和舞台。相反，它们在宇宙的每个动作中都是主要的参与者。他提出用新的方程来描述空间的几何特征以及光和质量在运行过程中可能发生的偏转。

亚瑟·斯坦利·爱丁顿爵士，出生于1882年12月28日，英国著名的天文学家、物理学家、数学家，还是第一个用英语宣讲相对论的科学家。自然界密实物体的发光强度极限“爱丁顿极限”也是由他的名字来命名的。

1905年他开始在格林威治天文台工作，在分析小行星爱神星的视差时，他发现了一种新的对2颗星星的位移进行统计的方法，因此获得了1907年史密斯奖。这个奖项使他获得剑桥大学的研究员资格。

一战过后，爱丁顿曾带领一个观测队到西非普林西比岛观测1919年5月29日的日全食，拍摄到了日全食时太阳附近的星星位置，发现太阳的重力会弯曲光线，而拍摄到的太阳附近的星星位置也发生了改变。这一切都符合爱因斯坦的广义相对论理论，爱丁顿的观测再一次证实了爱因斯坦理论的正确性。

爱丁顿还从理论上研究恒星内部的结构，认为恒星是由内、外2种力维持着平衡：向内的重力和向外的光辐射压力。指出恒星的内部是高温的离子化状态的气体，相当于理想气体。还用他的数学模型计算解释了造父变星的变化周期理论。而且爱丁顿还第一个提出了恒星的能量来源于核聚变。

1923年他出版了著名著作《相对论的数学理论》，爱因斯坦称这本书是：“在所有语言中是表达这个主题最好的版本”。

一直到晚年，他仍然对科学研究表现得很痴迷，从1920年开始，他一直致力于将量子理论、相对论和重力理论统一起来形成一个“基本理论”。总之，他把他的一生都奉献给了自己的爱好，对天文学有着很重要的影响。

亚瑟·斯坦利·爱丁顿亚瑟·斯坦利·爱丁顿爵士（1882年～1944），英国天文学家、物理学家、数学家，是第一个用英语宣讲相对论的科学家，自然界密实（非中空）物体的发光强度极限被命名为“爱丁顿极限”。

在第一次世界大战期间，英国人并不太清楚德国的科学进展，爱丁顿在1919年写了“重力的相对理论报导”，第一次向英语世界介绍了爱因斯坦的广义相对论理论。

爱丁顿出生于英格兰肯达尔一个贵格会家庭，父亲是一个中学校长，死于1884年席卷英格兰的伤寒大流行，他的母亲独立承担抚养他们姐弟俩的责任。爱丁顿幼年是在家中随母亲学习。1893年他进入布里麦伦学校，他显示出在数学和英国文学方面的天才。1898年他获得60英镑的奖学金，因此得以进入曼彻斯特维多利亚大学的欧文斯学院学习物理学，1902年以优异成绩毕业于欧文斯学院。

因为突出的成绩，他获得剑桥大学三一学院75英镑的奖学金，1905年获三一学院硕士学位，进入卡文迪许实验室研究热辐射。1905年毕业于剑桥大学。从1906年至1913年，他担任了格林威治皇家天文台台长的首席助理，这之后，又重返剑桥当上了天文学的普卢姆讲座教授。

1905年他到格林威治天文台工作，分析小行星爱神星的视差，他发现了一种基于背景两颗星星的位移进行统计的方法，因此于1907年获得史密斯奖。这个奖项使他获得剑桥大学的研究员资格。1912年达尔文的儿子，剑桥大学的终身教授去世，爱丁顿被推荐接替他的职位。1913年初，爱丁顿被任命为剑桥大学天文学和实验物理学终身教授。1914年被任命为剑桥大学天文台台长，不久就被选为英国皇家学会会员。

第一次世界大战期间，他被要求服兵役，但由于他信仰贵格会，同时又是一个和平主义者，他拒绝服兵役，他的同事以他在科学研究方面的重要作用为由，成功地要求政府免除了他的兵役。

一战过后，爱丁顿率领一个观测队到西非普林西比岛观测1919年5月29日的日全食，拍摄日全食时太阳附近的星星位置，根据广义相对论理论，太阳的重力会使光线弯曲，太阳附近的星星视位置会变化。爱丁顿的观测证实了爱因斯坦的理论，立即被全世界的媒体报道。当时有一个传说：有记者问爱丁顿说是否全世界只有三个人真正懂得相对论，爱丁顿回答“谁是第三个人？”

但现在的历史学家研究认为，当时爱丁顿的数据并不准确，可是歪打正着地宣布了相对论理论的正确。

爱丁顿还从理论上研究恒星内部的结构，提出恒星由向内的重力和向外的光辐射压力维持平衡，内部是高温的离子化状态的气体，相当于理想气体。经过他的数学模型计算，他解释了造父变星的变化周期理论。

1920年，爱丁顿第一个提出恒星的能量来源于核聚变，为此他和詹姆士·金斯爵士进行了一场旷日持久的辩论，直到1939年美国天文学家汉斯·贝特计算出太阳的能源是氢原子经过四步核聚变反应形成氦才算结束。

1923年他出版了《相对论的数学理论》，爱因斯坦认为这本书是：“在所有语言中是表达这个主题最好的版本”。

从1920年开始，直到他去世，他一直致力于将量子理论、相对论和重力理论统一起来，形成一个“基本理论”，到晚年几乎达到痴迷的程度。他确信质子的质量和电子电荷的数值不是偶然形成的，是“为了形成宇宙的自然和完美的特性”。

由于他过于相信自然的完整，当时对微细构造常数α的数值测量接近1/136，他坚持必须应该是1/136整，后来更精确的测量证明是接近1/137，他又宣称必须是1/137整，但实际目前最精确的测量证明是1/137.035 999 76(50)。学生给他取了一个昵称“Adding'One”。

他在晚年激烈地反对印度科学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡提出的关于白矮星的最大质量限界理论，苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡认为超过这个界限，恒星的坍塌会形成中子星、夸克星，直到黑洞。事实证实苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡是正确的，他为此获得了1983年诺贝尔物理学奖。

爱丁顿最早的工作是关于恒星运动的研究，在这以后，他又从1916年开始研究星体的内部结构，研究结果发表于他的第一部重要著作《星体的内部结构》之中。他介绍了一种以往被忽视的现象，即可能通过幅射压力对星体的平衡产生的巨大影响，热能由星球内部到外部的传播，并不象原先人们所设想的那样通过对流实现，而是由辐射实现。

正是在这项研究工作中，爱丁顿全面地总结出了质量和发光度之间的关系。这一关系发现于1924年。它指出，一星体所拥有的质量越大，就能发出越多的光。这一结论的价值在于，如果一颗恒星的固有亮度已知，就可根据此亮度确定它的质量。爱丁顿还认识到，恒星的体积有一个极限：质量能超过太阳质量10倍的星体，其数量相对而言就较少了，而任何质量超过太阳50倍的星体，由于过度的幅射压力，就不可能是稳定的。

爱丁顿写了大量科学专著及通俗读物。他的一些著作相当流行，其中《膨胀中的宇宙》一版再版。正是由于爱丁顿的介绍，爱国斯坦的广义相对论才传播到了讲英语的国家之中。爱丁顿受相对论影响极深，并为此理论提出了实验证据。他观察了1919年的全日烛并提交了一份报告，报告说，爱因斯坦在广义相对论中所作的一项极为精确的出人意料的预言被成功地观察到了，这就是光线在通过恒星（即太阳）的引力场时产生的轻微弯曲。

1924年，爱因斯坦的理论得到了进一步支持：应爱丁顿的请求，沃尔特·亚当斯探测并量度了天狼星的高密度伴星天狼星日的谱线波长的偏移，从而证实了爱因斯坦的预言——恒星光线由于引力场的作用会变红。这样，爱丁顿作了许多工作把爱因斯坦的理论建筑在严格坚实的基础之上。在他的《相对论的数学原理》中，爱丁顿还极为精辟地阐述了这一理论。

多年之间，爱丁顿埋头钻研一种深奥晦涩但又极富挑战性的理论，该理论在他身后才发表在遗著《基础理论》之中。大致说来，爱丁顿的思想是：科学中的基本常量，诸如质子的质量，电子的质量和电荷负载等，是“宇宙结构的自然与完全的规定”，它们的值也并非偶然的。爱丁顿曾致力于发展一个能把上述值推出来的理论。但未能成功。

他没有能完成自己的研究，爱丁顿于1944年在剑桥逝世，他的著作《基本理论》直到1946年才出版。

1938年，他担任了国际天文学联合会主席，直到去世。