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        科學(xué)家是怎么計算天體離地球有多遠的(動輒成千上萬光年靠譜嗎)

        俊郝

        天體的距離都是通過多種科學(xué)方法得出來的結(jié)果,并非拍拍腦袋就給出來的數(shù)據(jù),從整體上來看,這些數(shù)據(jù)都是比較靠譜的。下面我們就以從近到遠的順序來簡單介紹一下,科學(xué)家是怎么計算天體離地球有多遠的。


        對于距離地球較近的天體來講,三角視差法是科學(xué)家最常用的測距方式,為了方便理解,我們不妨來做個小實驗。
        如果你在視野較為開闊的情況下伸出大拇指,并把胳膊平舉在自己的面前,然后再分別閉上左眼和右眼進行觀察,那么你就會發(fā)現(xiàn),你的大拇指相對于較遠處的背景劃過了一個角度,這個角度就被稱為“視差”。
        在這種情況下,你只要測量出這個“視差”的角度,以及你兩只眼睛之間的距離,就可以通過三角函數(shù)計算出你的大拇指與你的雙眼的距離了。

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        如上圖所示(注:實際情況沒這么夸張),這個三角形的底就是地球公轉(zhuǎn)軌道的直徑,也就是2天文單位,它所對的角就是“視差”,它的角度可以通過這顆恒星在背景星空中的位移計算出來,在此之后,就可以通過三角函數(shù)計算出這顆恒星與地球的距離。
        由于越遠視差就越小,因此三角視差法是有很大局限的,通常來講,這種方法只適合測量100秒差距以內(nèi)的天體距離。我們知道,對于同一個發(fā)光體來講,它距離我們越遠,在我們眼中就越暗淡,其實這個規(guī)律也適用于宇宙中的那些發(fā)光的天體,比如說恒星。在天文學(xué)中用“絕對星等”來描述恒星的真實發(fā)光本領(lǐng),用“視星等”來描述我們所看到亮度,這兩者的關(guān)系可用公式“M=m+5xlog10(d0/d)”來進行描述。
        值得注意的是,宇宙中有一些特殊天體的“絕對星等”是非常有規(guī)律的,其中最具代表性的就是“造父變星”和“Ia型超新星”。
        在此之后,我們就可以結(jié)合它們的“視星等”,就可以得知在它們附近的其他天體與地球的距離了,正因為如此,“造父變星”也被科學(xué)家稱為“量天尺”。
        致密的白矮星不斷地吸收松散的巨星的物質(zhì),隨著這個過程的持續(xù),當白矮星的質(zhì)量達到1.44倍太陽質(zhì)量的時候,其自身的重力就會引發(fā)失控的熱核反應(yīng),進而發(fā)生超新星爆發(fā)。

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        通過對上述方法的綜合使用,100億光年之內(nèi)距離。觀測數(shù)據(jù)表明,它一直處于一個膨脹的狀態(tài),這會造成天體都會因此而具備一個互相遠離的速度。

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        連我們所處的地方,甚至是之上的都可能只是一粒沙子而已,而縮小到文明的每個個體,我們似乎更是渺小得不值一提,因此,在短短的幾十年生命中,每個人更應(yīng)該清楚的明白,開心快樂才是人生中最重要的世界。