星河系直径20万光年,光都要走20万年,人类是怎么样丈量出来的?

宇宙中的距离都是如何测的?
真的是发射一束光然后等它反射,进而计算来的吗?
光在宇宙中的传布
这显然是不可能的 , 宇宙中的距离动不动就是光年起步,1、2光年还能等 , 那星河系的20万光年 , 光去要花20万年 , 回来还要花20万年,加起来人类要等40万年 。
好家伙,等这个光回来,我们人类还在不在地球都是一个问题 。
那么,咱们看到的那些成百上千万的光年距离,科学家们都是怎么样计算出来的?
星河系的直径再20万光年
测量宇宙
宇宙很大,然而无妨碍人类测量它的大?。诠畔@笆逼?,欧几里得就提出,应用金字塔的影子来丈量金字塔的高度,后来这个试验由泰勒斯完成 。
这里面触及到的几何原理是类似三角形,无独有偶,
如今,这个方式也被沿用到了天体距离的丈量,那就是
古希腊的数学家
地球、太阳、待测天体,这三个点可以组成一个三角形 , 其中,太阳到地球的距离是已知的,咱们想要得到此外两条边的长度 , 还需要知道
怎么得到这个夹角,成了计算距离的关键 。
这个时候以地球的一个半年为周期,
万事俱备只差计算,运用最基础的三角函数,就能求得天体和地球以及太阳之间的距离 。
三角视差丈量法
然而,三角视差法也有一定的局限性,如果天体距离地球太远,恐怕就没方法使用了 。
由于
那如果是距离地球不计其数光年,咱们又该怎么丈量呢?
宇宙中有一种天体叫做
找到一颗造父变星,察看它的周期变化,然后就能得到它本来的亮度是多少 。
造父变星的周期
在这过程当中,
于是 , 咱们可以先丈量出距离地球较近的造父变星 , 依据周光关系曲线,得到更远那颗造父变星的距离 。
另外,还能依据一个星云、星团里面的造父变星丈量出整星团的直径 , 以及它们距离的地球的距离 。
星河中存在着大量的造父变星,于是科学家们通过它们丈量出星河系的直径在大约
两颗造父变星
在丈量造父变星距离的时候,科学家们又发现了一种新的测距办法——
咱们所看到的天体亮度与距离之间是有关系的 , 人类可以通过天文望远镜加电脑模型 , 得到一张恒星的光谱图 。
天文学家们假定 , 将这颗恒星放在距离地球32.6光年的距离,这个时候它的亮度为M,被称为“绝对星等” 。
而人眼看到的这颗恒星的真实亮度为m,称为“视星等” 。
不同类型的恒星的光谱图
M和m之间存在视差 , 这也是咱们的眼睛和天文望远镜对光感知的差距,用符号π来表示 。
以后,经由天文学家的推算,得到了一个关系式:
这其中 , 
有人对这个公式提出质疑,人和人不能一律而论,大家对光的敏感度是不同样的,如何能保证视星等的权威性呢?
其实,这个值其实不是拿人测出来的,一切都是依据那张恒星的光谱图得到的 , 不是真的让人眼去看 。
恒星的类型河它们的亮度
这个光谱图可不仅仅是可见光,它还将不可见光可视化,让天文学家能更详细分析出这颗恒星所发出的所有电磁波 。
在这过程当中,还会发现该恒星的红移,从而计算出这颗恒星正在离咱们愈来愈远 , 不但可以计算出现在的距离,还能预估未来多少年后,这颗恒星与地球的距离 。
由此可以看出,人类想要测量宇宙的距离,有三种方法:第一种是历史悠长的三角视差法,第二种是应用造父变星的丈量法,最后一种是分光视差法 。
宇宙中的恒星
认识宇宙
测量宇宙的距离是认识宇宙的开始,人类从仰望星空开始,就一直想要知道,这个“天”到底有无界线 。
我们看到的天有两层含意,第一层是地球的大气,另外一层则是宇宙 。
地球的大气那确定是规模有限的,然而宇宙就不一定了 , 
起初,
仰望星空
随着伽利略自己制作了第一台天文望远镜,观看到了人类从未看到过的景象,原来宇宙不仅仅是上面说的那几种,还有其他行星和它们的卫星 。
也恰是从这个时候开始 , 一个新的体系逐步被树立起来,那就是
随着天文望远镜的倍数愈来愈高,人们能看到的宇宙景象也愈来愈多 , 天文学家们逐步意想到,
太阳系八大行星
咱们看到的星星实际上是其他恒星,太阳不是宇宙中独一能发光的物体,在太阳系以外还有其他的相似体系 。
夜空中的星河,其实只是咱们所在星河的一部份,咱们位于
这个时候的天文学家认为,星河系就是宇宙的全体了,直到上个世纪20年代,一名叫哈勃的科学家提出,星河系不是宇宙的全体 。
确实地来讲,星河系也只是宇宙的极小一部份,
星河系不是宇宙的全体
事实证明这位天文学家没有说错,河外有河,星河系不是宇宙最高的体系等级 。
为了留念哈勃的贡献 , 人类第一台深空天文望远镜以他命名 。
也恰是哈勃天文望远镜,帮助人类第一次测量了全宇宙 , 得到了宇宙的直径,大约930亿光年.
从此 , 哈勃的名字在天文学上拥有了重要的意义,既是伟大的天文学家,又是伟大的天文望远镜 。
哈勃望远镜
寻觅新“地球”
测量这些距离,也可以让人类知道,在距离咱们多远之处,存在着相似的“地球” 。
天文学家们通过观测,发现了上千颗“超级地球” , 这个“超级”不是说它们比地球厉害不少,而是它们比地球大 。
超级地球们与咱们的距离有大有小 , 近的可以只有10光年,远的可以达到4722.65光年 , 远到没法使用三角视差法丈量距离 。
地球和超级地球
人类想要到达这些超级地球,就必需战胜光年带来的阻碍 。
奔腾光年以外的距离,
相对于论已经说明,人类不能达到光速 , 只能
人类没法突破光速
1光年的距离,人类也没法获得突破,只能看着这些超级地球空有一声叹气 。
然而,距离能让人类明白,地球有多么可贵,想要寻觅下一颗地球,需要逾越这么长的幅度,可想而知 , 人类不可能离开地球,至少现在不能 。
有这样一颗美妙的星球,为何要花费鼎力气搬去光年以外的新“地球”呢?
咱们和地球零距离
更何况,咱们根本酒搬不了这个家,“超级地球”再好对于咱们都是徒劳 , 珍惜与咱们0距离的地球吧!
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