天文单位
tiān wén dān wèi
天文单位（AU）是地球到太阳的平均距离，约为1.5亿千米，用来衡量太阳系内部的距离。
Formula
1\ \text{AU} \approx 1.496 \times 10^{8}\ \text{km}
Definition
天文单位，简称AU，是地球到太阳的距离，约为 $150$ 百万千米，用来比较太阳系内部的距离；地球到太阳的距离正好是 $1$ AU。这是一个平均距离，约为 $1.496 \times 10^8\ \text{km}$，因为地球的轨道略呈椭圆形，一月初约为 $147$ 百万千米，七月初约为 $152$ 百万千米；当距离以AU为单位、周期以年为单位时，开普勒第三定律的形式最为简单。自2012年起，国际天文学联合会把天文单位精确定义为 $149{,}597{,}870{,}700\ \text{m}$，取代了此前与地球轨道挂钩的旧定义。天文单位也是秒差距的基础，秒差距就是 $1$ AU对应张角为一角秒时的距离；历史上人们通过行星视差和金星凌日来测定天文单位，如今则通过雷达测距行星来确定。
Example
火星的轨道半径约为 $1.5$ AU，木星约为 $5$ AU，所以说海王星距离太阳 $30$ AU，要比说它距离 $45$ 亿千米简单得多。光穿过 $1$ AU大约需要 $8.3$ 分钟，到达平均距离约 $39$ AU的冥王星则大约需要 $5.5$ 小时。雷达脉冲在金星最接近地球时发射并返回，大约需要 $4.6$ 分钟；用这个时间乘以光速 $c$ 再除以二，得到的距离约为 $0.28$ AU，这与 $1\ \text{AU} - 0.72\ \text{AU}$ 的结果相符。
Key Insight
地球在一月初离太阳最近，而此时正是北半球的冬天，这说明距离并不是造成季节变化的原因，真正的原因是地轴 $23.5^\circ$ 的倾斜。天文单位虽然方便，但其实很小：一光年大约相当于 $63{,}000$ AU，所以距离我们 $4.2$ 光年的最近恒星，实际距离约为 $270{,}000$ AU，大约是海王星到太阳距离的 $9{,}000$ 倍。