比如说想要测量太阳系中各个行星的距离,那么最精确有效的方法就是“雷达波探测法”,这种方法的原理很简单,就是向目标行星发射雷达波,然后测量出这束雷达波返回对球并被接收到的时间,用得到的时间的一半,再乘以光速,得到的结果就是目标行星和地球之间的距离。
刚才也说了,这种方法只适用于太阳系之内天体距离的测量,对于太阳系之外的天体,雷达波就没有那么好用了,虽然说光在真空中没有损耗,但是遥远的距离让精准度成为了巨大的挑战。
退一步讲,即便是人类的科技水平,能够做到将雷达波精准的发射到目标星球,但是它们和地球之间有着动辄上千光年甚至上亿光年的距离,人类不可能等如此长的时间,因为有可能雷达波返回,太阳系都不存在了。
对于这些距离地球极远的星系或天体,科学家使用的基本测量方法是“三角视差法”,虽然说测量的距离远了,但是这种方法原理比“雷达波探测法”还要简单。
具体的方法是,先在地球上描绘这颗星球与所在天区形成的图景,然后等待地球在其轨道上走半年的时间,此时的地球正好达到和半年前所在位置的最远距离,这个时候在将之前的图景再描绘一次。
在这两次描绘的图景之中,因为地球拉开了一个直线距离,所以目标天体同样会和背景图之间形成一个角度,通过三角函数就能计算出目标天体和地球之间的距离。这种方法适用于人类肉眼能够观察到的所有星球。
对于更远一些的天体,科学家们发明了一种更为先进的测量方法:主序星拟合法(又被称为光谱分析法)。
处于主序星阶段的恒星,科学家们能在光谱中得到它的实际亮度,而它的观测亮度则会受到和地球间的距离和中间宇宙尘埃的影响。所以只要对比它的实际亮度和观测亮度两者的差值,就能够反推计算出它距地球的距离。