如何科学的测量天体的距离

知识点：无线光波测量法和三角测量法是测量天体距离常见的的方法。无线光波测量法是通过我们发送出的无线电波，碰到目标后会反射回来，被我们再次接收到，计算电波从发射到被目标返回所用的时间，将其除以2（往返时间变成单程时间），再乘以光速，就能知道目标天体的距离了。而三角测量法我们先设置一条“基线”，其精确长度当然是我们可以掌握的，然后在基线的两端分别测量目标的角度。这样，两条不同角度的视线就和基线共同构成了一个三角形。根据已知的基线长度和测得的两个角度，运用三角函数知识，就很容易算出目标的距离了。

宇宙天体星散分布，每颗天体都离我们很遥远，研究天体物理，知道天体之间的距离十分重要，但是如何测量天体之间的距离呢？。面对这些触不可及的天体，人类研究和探索的脚步却没有停止。

为了尽量准确地取得每个天体的“距离”这一基本数据，人类想出了很多种巧妙的办法。这些方法利用的原理各不相同，因此具有不同的适用条件，有些适合较近距离天体的测量，有些则适合中等距离和遥远距离天体的测算。下面，我们就按照适用距离的从近到远，介绍两种最常见的天体距离测量方式。

雷达技术是20世纪的重要发明之一，我们利用雷达发送出的无线电波，碰到目标后会反射回来，被我们再次接收到。而无线电波的速度等于光速，我们已经比较准确地掌握了。这样，只要测出电波从发射到被目标返回所用的时间，将其除以2（往返时间变成单程时间），再乘以光速，就能知道目标天体的距离了。这就是无线电波测量法。月球、水星、金星、火星等的距离都可以用这种方式测出，非常方便。但是这种方式的缺点也很明显，对于太阳等没有固体表面的天体，电波无法有效返回，且距离太远之后电波也减弱得厉害。因此，在测量离我们比较近的恒星的距离时，基本使用的是另一种古老而有效的方法——三角测量。

三角测量法最初是用于地面上远处目标的距离测定的。我们先设置一条“基线”，其精确长度当然是我们可以掌握的，然后在基线的两端分别测量目标的角度。这样，两条不同角度的视线就和基线共同构成了一个三角形。根据已知的基线长度和测得的两个角度，运用三角函数知识，就很容易算出目标的距离了。当然，这个方法直接用在天文测距上一般还是不够（地球太小，导致基线长度约等于零）。

因此我们需要一条尽可能长的基线，这就是地球公转轨道的直径。对于待测的恒星我们要在相隔半年的时间里先后各测一次（等于是地球分别位于自己轨道两端时各测一次），这样就能算出较近恒星的距离了。距离在几百光年之内的恒星，用这种方法测得还是相当准确的。

作者：魏晓凡

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