宇宙大探险
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怎样测量天体之间的距离

日常生活中,我们可以用尺子测量物体的长度,或物体之间的距离。无论多远,我们都可以测量出两者之间的距离。但是在太空中,人们经常会用光年来表示天体之间的距离,那么光年是多远呢?星球之间的距离是如何测量的?

什么是光年

光年是表示星球之间距离的单位。1光年表示光在真空中1年内走过的路程,约等于10万亿千米。1光年的遥远距离已经让人无法企及,更何况几百光年。日常生活中,我们会用尺子来测量物体的长度以及物体之间的距离,而星球之间的距离是用光年来表示的。

如何测量星球之间的距离

要想弄清楚这个问题,我们先要明白什么叫做视差:视差就是观测者在两个不同位置看到同一天体的方向之差。这就如同我们以前做的游戏一样,伸出你的右手拇指,交替闭合和睁开左右眼,你会发现拇指相对于背景左右移动。之所以出现这种情况,是因为我们左右眼的位置不同,它们之间存在着几厘米的间隔,每一只眼睛就给了我们不同的视觉,我们便觉得拇指的位置在移动。如果要测量拇指离我们眼睛有多远,我们可以利用左右眼睛的距离和手指看似移动的角度,再通过三角函数计算出来。

一般来说,100光年以内的恒星,可以以某个恒星作为背景,在地球冬天的时候对着它拍一张照,在夏天的时候再对着它拍一张照。尽管冬夏两季时,人在地球上所站的位置相同,但是相对于所观测的遥远的恒星来说已经移动了地球公转的直径长。我们便可以利用这一数据和两个观测的角度,通过三角测量法计算出来。

至于100光年以外的,由于顶角太小了,又必须尽可能地精确测量,所以用的方法就比较多了。如分光视差法、三角视差法、谱线红移测距法、造父周光关系测距法等。它们虽然名字不同,但是在方法和原理上都是利用视差。

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宇宙的“外面”是什么

我们生活在宇宙中,通常了解的只是宇宙“里面”的事情,有没有人想过宇宙的“外面”是什么样子呢?现在,人类对于宇宙“外面”的世界的认识都还只是推测与想象,最普遍的一种说法就是,宇宙没有“外面”。因为时间和空间是宇宙的属性,没有宇宙就没有空间,所以“外面”的“空间”是不存在的,因而宇宙没有外面。这个问题就像问宇宙诞生之前有没有时间或者空间一样,是没有意义的。