难以想象的恒星距离
恒星是遥远的太阳,但到底“遥远”远到什么程度,却是大大出乎一般人的想象。哥白尼提出的“日心说”,迟迟不为人们所接受,重要的原因之一,就是因为当时人们无论如何也测不出恒星的“视差”,因为如果真如哥白尼所言地球在绕太阳运动,那么半年后地球运动到了轨道的另一端时,理应见到恒星在天穹上的位置有所改变,正如我们在不同地点观察近物时,它的方位会改变一样。既然从来没有人能见到恒星有视差,那就只能说明地球不在运动——至少不在绕太阳转动。
在科学技术不发达的古代,这的确是日心说的“致命伤”。历史进入19世纪后,德国科学家夫琅和费发明了一种能够测定0 01”微小角度的新仪器,“日心说”的困境才得到解决。3个国家的天文学家,在互不相知的情况下,几乎同时测出了3颗恒星的视差值。依照发表成果的先后,他们是:1838年12月德国的贝塞耳测出了天鹅61,1839年2月英国亨德森测出了南门二,1840年俄国的斯特鲁维测出了织女,尽管限于当时的条件,他们得到的具体结果的误差不小,但这是一个良好的开端,而由此算出的这3颗恒星的距离之大,实在是让人目瞪口呆!
在太阳系中,冥王星已是遥不可及,它离太阳平均40天文单位,相当于60亿千米,连运动最快的阳光也得走上5.5个小时。可是恒星却至少比它还要远上10万倍!以致天文学家们不得不寻找另外的长度单位——“光年”或“秒差距”来衡量恒星间的距离。
光年是一个很直观、好理解的单位,因为它就是光在1年内走过的距离,即9.46万亿千米,有时简略地取为10万亿千米。而秒差距则是直接从“视差”而来的科学单位,如以角秒为单位,秒差距就是视差的倒数。例如,现知离我们最近的恒星就是亨德森当年所测的南门二,其距离就是1/0.772= 1.295秒差距,相当于4.22光年。
不难发现,1秒差距=206265天文单位=3.26光年i 1光年=0.307秒差距。
唐诗云:“海内存知己,天涯若比邻。”正是这样人们才把这颗南门二称为“比邻星”。可你能想象得出这个“比邻”4.22光年的距离具体有多远吗?如果要想去比邻做客,乘上30千米每秒的高速宇宙飞船(以此速度从南京飞到北京只要半分钟),也要昼夜不停地飞上4.5万年!须知在4.5万年前,人类还是在“茹毛饮血”时代呢。
但它确实又是当之无愧的“比邻”,因为多数恒星比它还远千倍万倍。据统计,在离太阳20光年内的恒星只有区区100颗,银河系中大约平均10立方秒差距中才只1颗星——相当于在长、宽、高为66万亿千米(44万天文单位)的“大箱子”中,只有孤零零的一颗恒星。