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回顧:既然地球和太陽都在運動,為什麽星星的排列基本不變?

2024-10-19科學

綜述

在我們生活中,我們經常能夠觀察到運動的物體和靜止的物體,但事實上, 我們目光所及之處的一切都是運動著的 ,因為我們的地球本身就帶有自轉和公轉當中廣為人知的運動規律與軌跡。而地球所屬的太陽系也是無時無刻不在運動著。

那麽問題來了,既然我們在宇宙中的位置是持續變化著的,那 為什麽每天晚上看到的星辰位置都差不多呢? 今天我們就來帶大家了解一下這個問題的答案。

宇宙中的運動

毛主席有詩雲「 坐地日行八萬裏」 ,但這首詩句其實還是一個非常保守的估計,因為我們坐地日行八萬裏的,根本原因是因為地球的周長就是8萬裏,赤道上的任何一個位置,在地球的一天的自轉過程之中都會運動八萬裏。

而且我們的地球也無時無刻不在公轉,一年時間裏,地球要公轉上9.4億公裏。換算下來的話, 我們的地球每秒鐘都會圍繞著太陽運動將近30千米 ,這個距離還是比較驚人的。

但是上文所說的內容只是我們的地球在太陽系這個星系體系之內的兩種運動, 而太陽系作為銀河系中的一個小型星系,也會圍繞著銀河做運動 。這個運動速率是相當大的,畢竟太陽本身的體積與質素就比地球要大上許多,所以其運動的速率也比地球要高上不少。據

科學家們統計:太陽系圍繞著銀河中心做旋轉, 其速率達到每秒鐘220公裏 ,地球跟隨著太陽,以一種極快的速率在宇宙之中狂奔,一年的時間裏我們就會行進大約64億公裏,但生活在地球上的我們卻毫不知情,也是一件奇妙的事情。

很多人可能會有疑惑,既然我們每年都會在宇宙中行駛這麽遠的距離,那為什麽夜空中的星星位置卻幾乎都是固定的?人類幾千年來的天文觀察已經基本確定了許多星星在夜空中的位置,如果地球隨著太陽保持如此高速率的運動,那這些星星的位置豈不是會發生偏差嗎?

星星位置的奧秘

這個問題解釋起來其實很簡單,距離我們地球最近的恒星就是太陽,而距離太陽最近的恒星是比鄰星, 比鄰星距離我們的地球大約4.2光年 ,這是一個很長的距離,哪怕以光速也要行駛上4年才能到達,因此哪怕我們能在夜空中非常清晰的觀測到比鄰星的存在。

也不可能根據比鄰星的位置了解到我們自身星系和比鄰星運動的軌跡,因為它和地球的距離實在太過遙遠,缺少一個明顯的參照物,所以它在夜空之中的相對位置是穩定的,哪怕比鄰星的位置在4.2萬光年之外發生了重大的改變,從我們地球上來看,這種改變也幾乎是難以用肉眼觀測到的。

而我們在夜空之上所能觀察到的星星大都是恒星,它們都和比鄰星一樣較為穩定,並且和地球有著一段相當的距離,因此哪怕我們一每年64億公裏的速度在銀河系中狂奔,也沒有從真正意義上的過分影響到我們和這些恒星之間的位置關系。

所以以肉眼來觀察的話,這些恒星在夜空中的位置是幾千年來保持一致的, 只有用上高精度的天文望遠鏡進行觀察 ,才能夠發現我們彼此之間保持著一種運動的狀態。

第二個原因就是: 運動其實是一種相對的說法 。舉例來說:我們乘坐火車的時候,火車上的座位相對於我們來說都是靜止不動的,然而這些座位相較於窗外的鐵路的話,卻是飛馳的。

而地球和宇宙的關系就像是火車上的座位和鐵軌,太陽就是我們的座位,銀河就是火車,而浩瀚的宇宙就是一眼望不到頭的鐵軌。

太陽系在運動的過程中,銀河系的其他星系也在運動, 而且是圍繞著銀河中心運動的 ,和太陽的運動一樣具有一定的規律性。

因此,有許多恒星對於我們而言就是相對靜止的,我們的運動速率和它們的運動速率保持著一個非常接近的頻率,因此以宇宙作為參照物的話, 太陽和這些恒星之間的距離是幾乎不做改變的 ,因此我們在地球上對這些恒星進行觀測的時候,自然也不會發現這些恒星的位置有多大的出入。

夜空的變化

但是夜幕之中的恒星位置也並不是完全不做改變的,不過我們人類文明存在的時間實在太短,目前還沒有技術對於夜空中的星星有任何長時間的系統觀察。畢竟天文學起步較晚,發展了不過幾千年,所以誰也不知道幾十萬年前的夜空究竟是什麽樣的。

科學家們推測,其實夜空中的恒星位置是發生了改變的,只不過這個速率相對較慢,以人類的壽命很難親身體會到這種變化,因此也就形成了一種夜空中的恒星位置都是固定的假象。至於我們能不能從肉眼就觀測出夜空之中恒星位置的變化這個問題,恐怕只有時間才能告訴我們真正的答案了。

結語

和浩瀚的宇宙相比,無論是我們人類還是我們所生活的這個太陽系都太過渺小了。但是我們卻在如今已人類的科學知識,初步的了解了宇宙。

並且敢於向宇宙中的種種現象提出疑問,這本身就是一種科學的進步,也正是一代又一代天文工作者們努力的結果。相信在未來,人類能夠真正意義上的了解頭頂上的這片浩瀚星辰。