天體之間這麼遠, 科學家如何計算它們與地球之間的距離?

我們都知道月球距離地球38.4萬公里，太陽距離地球1.5億公里，還有NASA不久前剛宣布的離地球40光年的單一恆星TRAPPIST-1周圍發現7顆系外行星......宇宙中這麼多的天體，距離地球這麼遙遠，我們是如何測量它們離我們的距離的呢？

其實測量天體的距離首先要根據它們離地球的遠近，然後採用不同的方法，距離我們越來越遠的天體，我們的精確度也越來越差。

第一種方法：雷達波法

這是最簡單的方法，也是最精準的方法，我們從地球向月球發射雷達波，通過雷達波被反射的時間就可以計算出實際距離了。這個方法只能測量距離里地球比較近的天體。

第二種方法：三角視差法

如果用雷達波法測量太陽距離地球的距離就行不通了。這個時候就需要三角視差法來測量。怎麼表述這個方法呢？首先，請將你的胳膊平舉到自己胸前，伸出大拇指，做個贊！現在閉上左眼，用你的大拇指瞄準遠處的一個景物，比如一個房子A。然後手臂不動，閉上右眼，睜開左眼。你會觀察到的大拇指瞄準到了另一個景物比如B。你的大拇指相對遠處在你的眼中劃過了一個角度。我們把這叫做視差。發現沒有？我們就可以簡單的通過測量這個角度和兩眼距離來得到大拇指到兩眼的距離了。

好了，地球到太陽距離距離的測量雖然複雜些。但大概也是這樣了。只是這時候的」大拇指「我們用的是金星，」左右眼「我們用的是地球上不同的城市。我們通過在地球上不同的城市記錄金星恰好運動到太陽邊緣的確切時間，換算成視差，帶入城市的距離，帶入金星的公轉周期和地球的公轉周期blablalba，把各種東西帶來帶去。最後我們就得到了地球到太陽距離了。

一般來說，這種方法適用於1000光年以內天體。

第三種方法：造父變星法

首先說下變星是指亮度與電磁輻射不穩定的，經常變化並且伴隨著其他物理變化的恆星。著名的造父變星、新星、超新星等都屬於變星。它們發光的總量和它一閃一閃的周期是嚴格的線性關係。

也就是說我們呆在地球的辦公室，測出造父變星一閃一閃的周期，我們就知道了它發光的總量，發光的總量以一個球殼的形式向宇宙空間發散出去，越遠越暗。於是我們抬頭再看一眼那顆星星實際上有多亮。然後我們就知道距離了！

第四種方法：哈勃定律法

那更遠更遠更遠的天體呢？我們已經不可能看到單獨的恆星了，那我們只能使用哈勃定律法了。哈勃定律是物理宇宙論的陳述，

因為哈勃效應越遠處的天體在越快的離開我們，這樣子他們發射的光的頻率就會越來越往低頻端移動。簡單理解就是越遠的東西變得越紅了。

由於原子結構，天體的光譜是有自己獨有信息的。 就是說我們大概知道哪個頻率應該有光哪個頻率應該沒有。這樣的話，我們就可以知道類星體的光到底紅了多少？於是我們帶入哈勃常數，就知道大致距離了~