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宇宙的间隔门路:我们是怎样测量众多宇宙的大小

分类:新闻摘要 作者:奇妙冰淇淋 评论:0 点击: 411 次 日期:2016-06-25

科学家们已经逐渐开展出多种测定遥远星系间隔的方式科学家们已经逐渐开展出多种测定遥远星系间隔的方式
我们能够观察到的最遥远的星系诞生于宇宙之初,极其古老我们能够观察到的最遥远的星系诞生于宇宙之初,极其古老

  新浪科技讯  北京时间6月23日消息,据英国广播公司(BBC)网站报道,“让我们去宇宙里到处逛逛吧!”这是1920年,美国天文学家哈罗·沙普利(Harlow Shapley)在华盛顿向一群听众发出的邀请。事先沙普利正打算举行和另一位美国科学家希伯·柯蒂斯(Heber Curtis)的争辩会,主旨是关于宇宙的大小。

  沙普利和柯蒂斯的争辩

  沙普利相信我们的银河系直径大概30万光年。按照我们现在的最新意识,沙普利失掉的这个数据几乎比现实情况大了3倍左右,但在事先,他的测量成果已经属于相当精确了。尤其难能可贵的是,他对银河系内部的一个参数计算地相当准确,那就是太阳系间隔银河系中心的间隔。

  然而在20世纪初,30万光年这样的数字在沙普利的同行们看来实在太过惊人了。而在很多事先的天文学家眼们看来,如果说我们从千里镜中看到的那些旋涡星系,它们可能都是像银河系这样范围的巨型星系,那已经近乎是荒诞的了。

  事实是,沙普利本人也的确认为银河系一定是独特的。他曾经对一位听众表示:“那些遥远星系的旋臂即便也是由恒星构成的,那它们在范围上也是无法和我们的银河系相提并论的。”

  但柯蒂斯不同意这样的观点。他正确地指出,在宇宙中存在着很多和银河系一样范围巨大的星系。但有趣的是,柯蒂斯此番论点的出发点是,他认定银河系的范围肯定要比沙普利计算失掉的成果要小得多。依据柯蒂斯的计算,银河系直径只有大概3万光年——这比现代测量数值大概小了3倍。

  于是这场争辩就出现了在现在看来非常有意思的的双方:一方计算的银河系大小比现实大了3倍,另一方则比现实小了3倍,而双当都对本人的成果坚信不疑,对对方的成果嗤之以鼻。当然,考虑到这是一场在差不多100年前举行的争辩,在测量上出现这样的误差是完全能够理解的。

  宇宙间隔门路一:无线电反射

  今天,我们已经能够相当有信心地认为,银河系的直径大概为10万光年。而我们能够观察到的宇宙范围当然还要远远超越这一尺度。依据最新的理论,我们能够观察到的整个宇宙范围,即所谓的“可观测宇宙”的直径大概为930亿光年。那么我们究竟是如何失掉这一成果的?我们,生活在尘埃一般地球上的小小生物,我们怎么可能测定这样广袤的间隔数值?

  自从波兰天文学家哥白尼提出日心说以来,我们似乎一种都难以摆脱自身在意识宇宙方面的先入之见,而这一点在关于宇宙究竟有多大这一点上尤为明显。甚至在今天,随着最新数据的获得,宇宙的大小也仍然在一直颠覆我们此前的意识,迫使我们一直更新本人的观念。

  凯特琳·卡西(Caitlin Casey)是美国德克萨斯州奥斯汀德州大学的一名天文学家,专业就是宇宙学。她指出,天文学家们已经开展出一整套天才的工具和手段,不仅用于计算地球到太阳系内其他天体的间隔,也同样能够被用于测算星系之间的间隔甚至是整个可观测宇宙的大小。

  测量所有这些间隔的手段被称作“宇宙间隔门路”(cosmic distance ladder)。这个门路的第一级是最容易的,而在今天,这一级门路也广泛借助于现代先进技术。

  卡西表示:“我们能够直接向近间隔的行星表面发射无线电波并接收反射信号,好比金星和火星,并测量信号往返所需要的时间。这将能够给出非常精确的间隔数值。”

设在波多黎各岛上的阿雷西博射电千里镜口径305米,现在是世界上口径最大的射电千里镜,但很快就将被中国贵州口径500米的FAST射电千里镜超过  设在波多黎各岛上的阿雷西博射电千里镜口径305米,现在是世界上口径最大的射电千里镜,但很快就将被中国贵州口径500米的FAST射电千里镜超过

  大型射电千里镜,好比设在波多黎各岛上的阿雷西博千里镜就能够胜任此类工作,但这类设备能够完成的工作还有更多。好比阿雷西博射电千里镜能够对遥远的小行星进行观察,并依据无线电信号在这些小行星表面的反射特征绘制出其地表形态地图。

  但使用射电千里镜测量太阳系之外天体的间隔则显得有些不切现实了。此时,我们需要使用的三角视差方式。

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致儒先生

转载自:http://tech.sina.com.cn/d/s/2016-06-24/doc-ifxtmwei9206470.shtml




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