珊瑚 宇宙(9)我们怎样测量银河系的大小,以及形状的?


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夜晚的天空中都有啥?星星和月亮 , 那么除了这两个呢?人们还在天空中发现了一个巨型结构 , 横跨苍穹的银白色暗带 。
这是啥?我们的银河系!但是古人哪里知道还有银河系这样的结构啊 , 所以他们就说这是一条河流 , 称为天河 。 是天帝不想让自己的女儿和牛郎相会 , 所以就在她俩中间弄了一条河 。
古希腊人就认为这是宙斯的私生子 , 把他正妻的乳房给抓破了 , 所以她的乳汁就飙洒了一路 , 形成了一个“奶路” 。
这种神话传说一般只能满足我们普通人的幻想 , 但哲学家并不吃这一套 , 其实从古希腊时期开始 , 人们在认识自然的过程中就已经在摆脱神的参与 。
你看 , 亚里士多德就说银河系暗带是地球的大气现象 , 虽然是错的 , 但里面已经没有神了 。 德谟克里特就说 , 这是由无数的恒星构成的 , 这些恒星非常密集 , 所以看起来就是一条银白色的暗带 。
很明显 , 他猜对了!1609年 , 伽利略才用望远镜证实了德谟克里特的想法 。 知道了这就是一个恒星密集区域 。
但在这之后很长的一段时间内 , 我们对银河系的认识并没有多大的进展 , 直到18世纪英国天文学家威廉·赫歇尔才第一次对银河系做了系统性的观察 , 并且提出了一个银河系模型 。
威廉·赫歇尔1738年出生在英国的汉诺威 , 他原本是一个音乐家 , 处在上流社会 , 有钱 , 有时间 , 所以跟当时的大多数有钱人一样 , 天文学是他的业余爱好 。
闲下来就用望远镜看看天空 , 但威廉赫歇尔觉得买来的望远镜都不好 , 满足不了自己的要求 , 所以他想自己动手做一个更好的望远镜 , 就找来了妹妹卡罗琳帮忙 , 正是这件事让威廉·赫歇尔彻底的爱上了天文学 。
到了1774年 , 他的望远镜终于是造好了 , 镜筒长1.5米 , 镜面宽20厘米 , 正是这架望远镜改变了他的后半生 。
1781年3月31号的晚上 , 威廉赫歇尔像以往一样扫视着天空 , 他在双子座方向看到了一颗模糊的光斑 , 经过几个晚上的持续跟踪 , 发现这个东西在移动 , 威廉赫歇尔就认为这是一颗彗星 , 并把它汇报给了天文学会 。
很快人们就根据他的轨道 , 判断出这不是啥彗星 , 而是一颗行星:天王星 。 并且算出了他的距离为19.2AU , 太阳系的范围一下翻了一倍 。
威廉赫歇尔也因为这个发现名声大噪 , 并且获得了一个职位:皇家天文官 , 从此以后他也不玩音乐了 , 跨行成为了一名职业天文学家 。
大获成功的威廉·赫歇就开始拉投资 , 在他的居住地史老建造了一个当时世界上最大的望远镜 , 镜筒长12米 , 镜面宽度1.2米 , 整个望远镜架设在一座由木杆和木梯搭成的巨大木制结构上 。
如此庞大的望远镜肯定会带来非凡的发现 , 赫歇尔利用这颗望远镜记录了数十万颗恒星的位置 , 发现他们好像都聚集在一个犹如磨盘的系统里 , 所以他猜测我们处在一个盘子当中 , 这个盘子就是宇宙 。
不仅如此 , 赫歇尔还计算了这个盘子有多大 , 他当时的计算方法是这样的 。 他首先假设宇宙中所有星星的亮度都是一样的 , 我们之所以看到有些星星暗 , 完全是因为他离我们远造成的 , 这个假设很明显是错误的 , 不过当时的知识储备就这样了 。
然后他以天狼星的亮度和距离为标准 , 利用光强和距离成反比这一关系 , 这里我解释一下 , 假如两颗星星的亮度是一样的 , 如果一颗星星和我们的距离是另外一颗的两倍 , 那么他看起来的亮度就是另外一颗星星亮度的1/4 。

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