真的是發(fā)射一束光然后等它反射，進(jìn)而計算來的嗎？
光在宇宙中的傳播
這顯然是不可能的，宇宙中的距離動不動就是光年起步，1、2光年還能等，那銀河系的20萬光年，光去要花20萬年，回來還要花20萬年，加起來人類要等40萬年。
好家伙，等這個光回來，咱們?nèi)祟愡€在不在地球都是一個問題。
那么，我們看到的那些成百上千萬的光年距離，科學(xué)家們都是怎樣計算出來的？
銀河系的直徑再20萬光年
丈量宇宙
宇宙很大，但是不妨礙人類丈量它的大小，在古希臘時期，歐幾里得就提出，利用金字塔的影子來測量金字塔的高度，后來這個實驗由泰勒斯完成。
這里面涉及到的幾何原理是相似三角形，無獨有偶，古希臘的數(shù)學(xué)家埃拉托色尼，也是利用了三角形，計算出了地球的直徑。
如今，這個方式也被沿用到了天體距離的測量，那就是天文學(xué)上的三角視差測量法。
古希臘的數(shù)學(xué)家
地球、太陽、待測天體，這三個點可以組成一個三角形，其中，太陽到地球的距離是已知的，我們想要得到另外兩條邊的長度，還需要知道已知邊所對應(yīng)的夾角。
如何得到這個夾角，成為了計算距離的關(guān)鍵。
這個時候以地球的一個半年為周期，測量出前后半年地球與該天體的視差夾角α。
萬事俱備只差計算，運用最基礎(chǔ)的三角函數(shù)，就能求得天體和地球以及太陽之間的距離。
三角視差測量法
但是，三角視差法也有一定的局限性，如果天體距離地球太遠(yuǎn)，恐怕就沒辦法使用了。
因為距離越遠(yuǎn)，測量到的視差夾角誤差就會越大，這個方式知識和幾百光年的范圍。
那如果是距離地球成千上萬光年，我們又該如何測量呢？
宇宙中有一種天體叫做造父變星，它是一種周期性恒星，也就是亮度會呈現(xiàn)周期性變化。
找到一顆造父變星，觀察它的周期變化，然后就能得到它原本的亮度是多少。
造父變星的周期
在這過程中，周期和造父變星的亮度會呈現(xiàn)一個周光關(guān)系，如果兩顆造父變星的周光關(guān)系曲線相同，那么說明它們的原始亮度是一樣的。
于是，我們可以先測量出距離地球較近的造父變星，根據(jù)周光關(guān)系曲線，得到更遠(yuǎn)那顆造父變星的距離。
此外，還能根據(jù)一個星云、星團(tuán)里面的造父變星測量出整星團(tuán)的直徑，以及它們距離的地球的距離。
銀河中存在著大量的造父變星，于是科學(xué)家們通過它們測量出銀河系的直徑在大約20萬光年。
兩顆造父變星
在測量造父變星距離的時候，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)了一種新的測距方法——分光視差法。
我們所看到的天體亮度與距離之間是有關(guān)系的，人類可以通過天文望遠(yuǎn)鏡加電腦模型，得到一張恒星的光譜圖。
天文學(xué)家們假設(shè)，將這顆恒星放在距離地球32.6光年的距離，這個時候它的亮度為M，被稱為“絕對星等”。
而人眼看到的這顆恒星的真實亮度為m，稱為“視星等”。
不同類型的恒星的光譜圖
M和m之間存在視差，這也是我們的眼睛和天文望遠(yuǎn)鏡對光感知的差距，用符號π來表示。
之后，經(jīng)過天文學(xué)家的推算，得到了一個關(guān)系式：M=m+5-5lgπ。
這其中，絕對星等、視星等以及視差我們都可以得到，那么只需要代入，就能算出距離。
有人對這個公式提出質(zhì)疑，人和人不能一概而論，大家對光的敏感度是不一樣的，怎么能保證視星等的權(quán)威性呢？
其實，這個值并不是拿人測出來的，一切都是根據(jù)那張恒星的光譜圖得到的，不是真的讓人眼去看。
恒星的類型河它們的亮度
這個光譜圖可不單單是可見光，它還將不可見光可視化，讓天文學(xué)家能更詳細(xì)分析出這顆恒星所發(fā)出的所有電磁波。
在這過程中，還會發(fā)現(xiàn)該恒星的紅移，從而計算出這顆恒星正在離我們越來越遠(yuǎn)，不僅可以計算出現(xiàn)在的距離，還能預(yù)估未來多少年后，這顆恒星與地球的距離。
由此可以看出，人類想要丈量宇宙的距離，有三種辦法：第一種是歷史悠久的三角視差法，第二種是利用造父變星的測量法，最后一種是分光視差法。
宇宙中的恒星
認(rèn)識宇宙
丈量宇宙的距離是認(rèn)識宇宙的開始，人類從仰望星空開始，就一直想要知道，這個“天”到底有沒有界限。
咱們看到的天有兩層含義，第一層是地球的大氣，另一層則是宇宙。
地球的大氣那肯定是范圍有限的，但是宇宙就不一定了，人類至今都無法肯定宇宙的真正邊界在哪里。
起初，人類的目光非?！岸虦\”，認(rèn)為宇宙就是太陽、月亮、地球、星星構(gòu)成。
仰望星空
隨著伽利略自己制作了第一臺天文望遠(yuǎn)鏡，觀看到了人類從未看到過的景象，原來宇宙不單單是上面說的那幾種，還有其他行星和它們的衛(wèi)星。
也正是從這個時候開始，一個新的體系逐漸被建立起來，那就是太陽系，這個時候的科學(xué)家們認(rèn)為，太陽系就是整個宇宙。
隨著天文望遠(yuǎn)鏡的倍數(shù)越來越高，人們能看到的宇宙景象也越來越多，天文學(xué)家們逐漸意識到，沒有星星這個天體。
太陽系八大行星
我們看到的星星其實是其他恒星，太陽不是宇宙中唯一能發(fā)光的物體，在太陽系之外還有其他的類似體系。
夜空中的銀河，其實只是我們所在銀河的一部分，我們位于本銀河的一根旋臂上。
這個時候的天文學(xué)家認(rèn)為，銀河系就是宇宙的全部了，直到上個世紀(jì)20年代，一位叫哈勃的科學(xué)家提出，銀河系不是宇宙的全部。
確切地來說，銀河系也只是宇宙的極小一部分，銀河系外還有銀河系，就像太陽系外還有“太陽系”是一樣的。
銀河系不是宇宙的全部
事實證明這位天文學(xué)家沒有說錯，河外有河，銀河系不是宇宙最高的體系等級。
為了紀(jì)念哈勃的貢獻(xiàn)，人類第一臺深空天文望遠(yuǎn)鏡以他命名。
也正是哈勃天文望遠(yuǎn)鏡，幫助人類第一次丈量了全宇宙，得到了宇宙的直徑，大約930億光年.
從此，哈勃的名字在天文學(xué)上具有了重要的意義，既是偉大的天文學(xué)家，又是偉大的天文望遠(yuǎn)鏡。
哈勃望遠(yuǎn)鏡
尋找新“地球”
丈量這些距離，也能夠讓人類知道，在距離我們多遠(yuǎn)的地方，存在著類似的“地球”。
天文學(xué)家們通過觀測，發(fā)現(xiàn)了上千顆“超級地球”，這個“超級”不是說它們比地球厲害很多，而是它們比地球大。
超級地球們與我們的距離有大有小，近的可以只有10光年，遠(yuǎn)的可以達(dá)到4722.65光年，遠(yuǎn)到無法使用三角視差法測量距離。
地球和超級地球
人類想要到達(dá)這些超級地球，就必須克服光年帶來的阻礙。
飛躍光年之外的距離，光是依靠飛行器來辦是不可能的，飛行器無法突破速度與時間的限制。
相對論已經(jīng)說明，人類不能達(dá)到光速，只能無限逼近光速，即便是這樣的速度，對于宇宙來說也還是太慢了。
人類無法突破光速
1光年的距離，人類也無法取得突破，只能看著這些超級地球空有一聲嘆息。
但是，距離能讓人類明白，地球有多么寶貴，想要尋找下一顆地球，需要跨越這么長的幅度，可想而知，人類不可能離開地球，至少現(xiàn)在不能。
有這樣一顆美好的星球，為什么要花費大力氣搬去光年之外的新“地球”呢？
我們和地球零距離
更何況，我們根本酒搬不了這個家，“超級地球”再好對于我們都是徒勞，珍惜與我們0距離的地球吧！
