互动科普

地球到金星、月亮等太阳系内的天体的距离，是用无线电波或者激光直接测定的。误差在几千米到几厘米的范围。无线电波或者激光，是以光速，也就是每秒30万千米的速度传播的。只要测定从地球发射的无线电波或者激光碰到天体表面后返回的时间，就可以求出距离了。但是，这种方法只适用于太阳系内的一部分天体。

到比较近的恒星的距离，是利用“周年视差”直接测定的。地球绕太阳公转，半年后的位置将移动到以太阳为中心的正对面。这样，看同一个天体的方向也会发生细微的变化。这种现象称为“周年视差”。

越远的天体这种视差越小。因此，从视差能够求出距离。根据这个原理，能够成功求出位于约3.6万光年处的天体的距离（这样远的距离下，误差范围在5%～10%）。太阳系所属的银河系的直径约为10万光年，用现在这种方法可以直接测定银河中1/3左右的天体的距离。

到比这更远的天体的距离，只能通过明亮的天体的亮度来间接推测了。在蜡烛近旁看到的烛光是明亮的，但随着你的远离，它会不断变暗。这是因为光是发散的，离开越远，接收到的光线越少。通常，物体的亮度和距离的平方成反比。也就是说，距离为原来的2倍时，看上去的亮度是原来的1/4。

如果知道蜡烛的大小、材料等，那么就能够推算蜡烛的绝对亮度（从既定的标准距离看到的真实亮度）。这样，从绝对亮度和目视亮度之差便可以推算离开蜡烛的距离。同样也可以这样推算天体的距离。也就是说通过用某种方法推定的天体的绝对亮度和目视亮度作比较，就能够推算它的距离。

（本文发表于《科学世界》2015年第4期）