天文学家是根据什么来判断星体与地球的距离的？动辄几十亿光年，靠谱吗？

2018-12-10 13:41:20 佚名

NHCC全球探险

宇宙是无穷的，大到你无法想象，对于人类来说，地球是很大的，但对于太阳系来说地球又是很小的，如果是银河系的话，那太阳系又是很小的，那地球就可以干脆忽略不计了，而对于宇宙来说银河系也只是其中的一个很小的部份。所以说这个宇宙太大了，我们地球在宇宙里连个蚂蚁的胡须都不如。所以问题来了，那我们平时使用的距离单位什么里，公里、十万百万公里这种对于宇宙来说跟本就没法用了，因为宇宙太大，各种星球之间的距离太遥远，用公里去计算的话，那后面得加多少个零啊，那还不得把你的眼睛看花啦，所以后来科学家才发明了用光年作单位。你说的几十亿光年这个暂且不说，先说1光年有多远吧，一光年约为94605亿公里=9460500000000公里，这才是一光年啊，如果是1亿的光年的话那还得加上8个零就是946050000000000000000公里，这么多零是多少公里呀，月球到地球的距离是380000公里，哈哈算算是多少倍，估计计算器都无法算出来了。可以做个比喻，如果宇宙只有地球那么大，那么地球有多大呢，经过大概估略了一下，地球的大小还不及蚂蚁胡须的千万分之一大小。所以说，宇宙这么大，各种星球之间的距离只能用光年来做单位，当然这也是基本靠谱的，几十亿光年的距离误差个几光年也是很正常的，只是距离那么远，你实际去测量是不可能的，也许人类跟本就没法测量，就算是科技还要发达上百倍，要去精确测量还是很难的。

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在天文学中，不同的宇宙距离尺度会通过不同的方法进行测量。至于误差肯定是避免不了的，只是大小的问题。一般而言，天体距离地球越近，测量误差也会相应小一些。

对于太阳系附近几百光年内的恒星，可以通过三角视差法进行测定。这是一种非常古老的测距方法，天文学中最常用的长度单位“秒差距”就是来自于此。再远一些的恒星，可以通过主序星拟合法、造父变星法进行测定。

至于那些数十亿光年外的遥远星系，目前最主要有两种方法可以测定，一种是Ia型超新星法，还有一种是红移法（还有塔利-费舍尔关系法）。

在宇宙中，超新星的来源主要有两类。一类是大质量恒星发生爆炸，它们的亮度取决于恒星自身的质量，质量越大亮度也就越高。

还有一类是白矮星通过引力吸引伴星的物质，直至质量达到钱德拉塞卡极限，约为太阳质量的1.44倍，结果就会导致白矮星核心中的碳发生核聚变反应，造成热失控，从而爆发成Ia型超新星。由于正常的Ia型超新星爆发时所具有的的质量都是一样的，所以它们的亮度（绝对星等）都是相同的。通过其他测距方法标定出这种标准烛光的光度和距离关系，就能利用它们测出其他遥远星系的距离，其误差仅5%。

不过，Ia型超新星在宇宙中比较少见，测量遥远星系距离的更为普遍方法是红移法。根据哈勃定律，宇宙空间均匀膨胀导致星系远离我们的速度V与距离D成正比，比例系数为哈勃常数H：

V=H·D

通过测定星系的红移值，可以算出它们的退行速度，进而利用哈勃定律就能算出遥远星系的光行距离。

火星一号

我们知道，光速为3×10ʌ8m/s，而光在真空中走过一年的距离就是一光年，也就是94610.12亿千米，这是惊人的数字。而天文学家却出口就是某某天体与地球的距离有几十,几万,几十亿光年…比如天狼星距地球8.7光年，银河系中心距地球26000光年，LIGO发现最大的黑洞距地球90亿光年等。

天文学家怎么判断和计算宇宙中天体的距离呢？这样的天文数字到底靠不靠谱？

一，三角视觉法。其实早在公元前2世纪的古希腊就开始利用三角学（三角视觉法）测量出了太阳☀和月亮🌙与地球的距离。三角视觉法的创始人是依巴谷。方法是：分别在地球不同的地方,相同的时间观察空中的月亮和太阳，由于月亮距地球比太阳距地球近，于是便形成了不一样的夹角。然后测出地球上两个观测点的距离，就可算出较近的月球距离：月球距地球是地球半径的60倍。但是这个老式算法误差太大。

二，哈勃定律。天文学家最常用的是哈勃定律来测算天体距离，原理是天体发出光谱线的距离。当光源天体向观察点远方运动时，便会发生红移现象；如天体向观察点靠拢，就会出现蓝移现象。红移和蓝移的亮度跟移动速度成正比。这就是20世纪20年代天文学家哈勃研究和总结出来的——哈勃定律。这个定律已经成为了天文学家的“量天尺”。方程式为：

v=H0D（v是测出的星系远离速率，H0是哈勃常数：73.52±1.62km s-¹Mpc-¹，D是星系与观察者的距离）。

利用哈勃定律算出了宇宙直径为930亿光年。

测算和判断天体距离的方法还有造父变星法,光谱光度法,Ⅰ型超新星法。

弄潮科学

给你讲句实话吧，这个不靠谱，我们只能把成熟的参照物作为衡量的标志，比如月亮到地球的距离为384401千米，约等于40万千米，谁也没有实际去测量过也无法测量，太阳光的速度也无法测量一般我们人类定为30万千米每秒，也就是说月球到地球光只要一秒左右就到了。

地球和太阳的平均距离是1.5亿千米，光速是每秒30万千米，简单计算后会发现太阳光到地球需要8.3分钟。太阳到月亮的距离是1.433亿千米至1.559亿千米。

然后用已知的条件去衡量未知的距离，作一个大概的确定。天体之间的距离已经超出人类认知范围，人类觉得不可思议不可理解，然而茫茫宇宙中还有操控这一切运行的最高机构人类更加无法理解，因为这一切都是有规律运行的。

健康是成功的首要条件

我是个天文爱好者。题主提这个问题是有一定的道理。是啊！别说几十亿光年远的天体，就是与地球近距离的星球谁也不可能拿尺子去丈量确定。
我们地球距

太阳直线距离是1.49亿公里（1个天文单位），从夏至日至冬至日地球移动到太阳另一侧轨道，也就3亿公里的直线空间距离，这里还不计算太阳还在银河系中运功、远处的天体也在运动的速度。

就以北斗七星为例吧（大熊座），与地球平均距离约100光年，就人类几千年来的目测记录，基本上发现不了星象移动的迹象，所以肯定宇宙中的天体之间距离都十分遥远。

“光年”是距离单位，并非是时间单位，1光年距离是9.46万亿公里。假设把1秒光速（30万公里）缩成1毫米，那么地球挨着月球（平均距离38万公里）比芝麻粒还小，缩短后的1光年是31.5公里。

银河系直径为10万光年（也有观点是16万光年），10万光年缩短后是315万公里；距离我们最近的星系是“仙女座”，距离我们是250万光年，缩短后距我们约8千万公里，所以想起来宇宙中的立体空间十分庞大。
天文学上来测距宇宙中的天体距离，是根据大射电望电镜所搜寻到的光谱再加以数据分析
，虽不十分确切，但很靠谱。
光速在宇宙中传播速

度并非都一样？有真空传播，有遇到反光后的曲线传播，有遇到黑洞吸引阻挠而阻碍传播速度的现象等。

至此可以想象：相距地球上亿光年的天体只能说遥远、太遥远，无法去想象，谁也无法去论证。想多了，会把脑子想坏的。