浩渺宇宙，其之廣博，人可探得？

長期以來，宇宙的大小對于天文學家們來說都是一個謎。比如，在早期歷史中，人們想知道月球、太陽和其他星星距離地球有多遠。隨著時間的推移，天文學家發(fā)現(xiàn)，宇宙總是比我們想象的要大。古人認為星星是固定在一個并不遙遠的天穹上，而今天的天文學家知道，宇宙是如此之大，以至于它的邊界是未知的。

天文學家，畫家Granger繪于1530（圖源：Fine Art America）

公元前3世紀，希臘天文學家薩摩斯的阿里斯塔克斯選擇在月亮露出地平線四分之一的時候，試圖通過對比月球和太陽之間的視線夾角來確定地月距離與地日距離的比率?；诓痪_的數(shù)據(jù)，他的方法表明地日距離約為地月距離的20倍左右。盡管我們現(xiàn)在知道太陽實際上距離我們比月球遠400倍左右，但他的結論在當時是革命性的，因為它說明太陽比以前認為的要大得多，也遠得多。

希臘1980年出版的用于紀念阿里斯塔克斯的郵票；這位天文學家有著作《論日月大小和距離》流傳至今

（圖源：pixers）

幾十年后，另一位希臘天文學家，尼西的希帕庫斯（Hipparque de Nicée），在這方面取得了真正的突破，他估計的地月距離的誤差小于10%。他通過測量月食期間月球穿過地球陰影所需時間，輔以巧妙的幾何計算，從而得出這一結果。除此之外，他還依靠了埃拉托斯特尼的工作結果，后者曾估計地球的直徑為42 000公里（實際直徑為40 000公里）。

第一個可靠的計算方法是公元140年由希臘天文學家克羅狄斯·托勒密調(diào)整制定的。他利用了一個簡單的幾何方法，展示了如何使用視差法來計算我們與恒星間的距離。

三角視差法示意圖（圖源：Wikipedia）

然而，直到近兩千年后，隨著天文觀測儀器逐漸發(fā)展、改進，我們才得以利用視差法進行更精確的測量。地球和太陽之間的平均距離（被稱為“天文單位”）是由出生于意大利的法國天文學家讓-多米尼克·卡西尼與另一名法國同僚讓·里歇爾在1672年首次精確測量而得到。更具體地說，是通過從巴黎和法屬圭亞那同時觀測火星來實現(xiàn)的。

而德國天文學家弗里德里?！へ惾麪枺堑谝粋€測量地球與恒星間（除太陽外）距離的人。1838年，他成功地估計出天鵝座61號星與地球的距離約為11光年。

天鵝座61號星（中國傳統(tǒng)名稱：天津增廿九）在星空的大致位置（圖源：JEAN-BAPTISTE FELDMANN）值得一提的是，它們也被稱作貝塞爾星——這是一組雙星系統(tǒng)

畫像：一個男人站在側面，左手拿著一個卷好的文件，右手指著一個地球儀和一個建筑物的圖紙

今天，天文學家有許多測量距離的方法。對于銀河系內(nèi)的天體，測量距離所使用的大部分方法都是從視差法衍生出來的。而對于河外天體，天文學家則使用造父變星法（根據(jù)造父一Delta Cephe命名），這類星體總是以相同方式改變其亮度。

畫：在很黑的背景上有藍色同心圓，中心是米色的光，一個X標志著底部中心的一個位置

另一種測量星系距離的方法則涉及Ia型超新星，它們在發(fā)生超新星爆發(fā)時總是放出類似的能量。因此，它們被比作 "標準炸彈"：已知強度和亮度的爆炸。于是，通過測量它們的視亮度，我們可以確定它們與地球間的距離。

正得益于這些天文測量方法，我們現(xiàn)在知道，宇宙的大小是不可想象的。舉個例子作為參考：來自最遙遠的星系的光需要超過100億年才能到達我們這里。當然，我們不可能對這些代表著什么有很具體的概念，不過，我們總可以嘗試通過想象尺度更小的事物（如我們的太陽系）來構建概念。

太陽系由太陽、圍繞太陽運行的所有行星和數(shù)以百萬計的小天體組成。奧爾特云，一個以太陽為中心的巨大的彗星庫，是太陽系外圍界限的標志；它直徑約為1.6光年。不要忘了，一光年大約是10萬億公里。

奧爾特云和太陽（圖源：Astronomy，Roen Kelly）

如果我們將太陽系中最小和最遙遠的行星冥王星視作一個直徑1毫米的針頭，那么太陽會有兩個沙灘球（直徑30厘米）那么大，并且距離針頭2.6公里。如果把太陽放在溫哥華，那么奧爾特云的外側邊界將在紐芬蘭的圣約翰（約7000公里）！

我們所在的太陽系位于漩渦星系銀河系中。據(jù)估計，銀河系大約包含2000億顆恒星，它們都聚集在一個“圓盤”中。銀河系的直徑是10萬光年；在這種尺度下，太陽系也顯得微不足道。如果我們這次把太陽系（直徑約1.6光年）視作一個針頭，那么銀河系會有一個曲棍球場（標準曲棍球場面積約為5000平方米）那么大。

一個中心光點的照片，周圍有分散的光點和紫色環(huán)，在黑暗的星空中形成一個大的同心圓

銀河系是一個被稱為“本星系群”的星系群的一部分，其中一共有超過35個星系。仙女座星系是這之中最大的，哪怕是在無月和無光的夜晚，都可以肉眼看到它。該星系群中的其他星系，如大麥哲倫云和小麥哲倫云，一般都比銀河系小。

本星系群直徑約1000萬光年，其中心位于仙女座星系和銀河系之間。如果我們把太陽系視作針頭，把我們的銀河系看作曲棍球場，那么本星系群的直徑將會是6.25公里。

照片：黃色光點，周圍有光環(huán)和其他小光點，背景是非常黑的

照片：在一個很黑的背景上有幾個明亮的白點，有些被環(huán)狀物包圍著

本星系群本身也是一個超級星系團的一部分，即本超星系團（也稱室女座超星系團）。本超星系團包括幾十個像本星系群一樣的小型星系團。整個本超星系團以巨大的室女星系團為中心，后者距離銀河系5000萬光年。在室女座星系團的中心，有一個“吃人”的超級星系——M87，它吸引并吞噬其鄰近的星系。

超星系團們聚集在一起，形成長長的絲狀，綿延數(shù)億光年。它們彼此之間被巨大的空隙隔開，這些空隙中只有非常少的星系。而且這些空隙的尺寸非常巨大—— 1億光年。宇宙以這種方式延展到至少130億光年之外。而在此之外，我們無法直接觀測到那里有什么。

By: astro-canada

FY: 蕭

如有相關內(nèi)容侵權，請在作品發(fā)布后聯(lián)系作者刪除

轉載還請取得授權，并注意保持完整性和注明出處