当前位置: 华文问答 > 科学

人类连太阳系都飞不出去,科学家是如何知道银河系全貌的?靠猜吗

2024-08-13科学

这张银河系的全貌图想必很多人都不陌生,但是很奇怪,都说眼见为实,目前人类制造的飞行器最远也没有飞出太阳系的范围,而银河系的银盘直径绝对在10万光年以上,科学家是如何绘制出银河系的呢?靠猜、靠想象吗?还真是这样。

比如说,科学家通过观测其他星系,就能得出星系基本分五种,椭圆、旋涡、棒旋、透镜状和不规则星系;科学家观测分析行星光谱,足不出户,就能知道其他星球的大气构成,因为如果光谱缺了某个频率,很大程度上就是由于大气中某种特定物质能够吸收所致。

而银河系的全貌,科学家通过观测银河系大量恒星,在测算它们和地球的距离以及位置,收集到这些数据,就能利用计算机模拟出银河系的近似结构,以及人类在银河系什么位置。

就现在所得到的数据,我们可以知道银河系属于棒旋星系,有四条悬臂,太阳系处于其边缘区域,在猎户座悬臂内,离银心2.6万光年。这个推算的样子还发生过大变,从前推算的是旋涡星系,近年来才改为这个图中所示的棒旋星系的样子,大小也更新为比原来大50%左右。

总而言之,想知道银河系什么样子,真的不用非得跳出银河系外去拍摄,最简单的,你的眼睛处于你的身体中,那么是不是你就不能看到自己的手了吗?你在火车上不是也能拍到火车吗?以地球为中心,测出到其它(多个)天体的距离、位置,得到的就是立体地图。

而且现在观测技术也在不断提高,对于宇宙的探索,基本要用到射电望远镜,射电在宇宙中最广泛,它可以显示出天体的密度、磁场、温度等,而且还可以传播很远的距离。其工作原理是天线感应电磁波,得到的信号转为电压信号。

不过由此也可以想象古代那些没有望远镜的天文学家有多牛,比如开普勒依据第谷的行星运动观测数据总结出了行星运动三定律,首次总结出行星运动的轨迹是椭圆,而不是哥白尼等一直认为的正圆,而这个椭圆轨道实际上十分接近正圆,而第谷生活在没有望远镜的时代。

当然,这并不是说人类就不需要朝着飞出太阳系、银河系而努力了,飞出银河系重要的不是目的,而是过程,在「飞出」的过程中,可以探究银河系的奥秘,一趟下来,科研价值极大。发射探测器就是人类依靠目前科技水平进行的主动探索。不过,宇宙尺度对于人类来说仍然是个难关,比如卡西尼号,光是去土卫二,就花了探测器将近十年时间。

因此,科学家在积极探索宇宙的同时,也在一直在寻找跳出光速陷阱或者突破光障的方法,对光速移动的个体来说,确实就是瞬移,因为钟慢结合尺缩,根据相对论,光速时,你会体感时间静止。

问题在于,有质量的物体想达到光速是不可能的,甚至接近光速都不可能。而光速的缓时效应要在极为接近光速时才比较明显。消耗的能源对人类这种质量来说都是天文数字,别说宇宙飞船了,所以实际还是做不到。只能说星空浩瀚,人类渺小如无物,吾辈任重道远。