既然地球和太阳都在运动,为什么星星的排列基本不变?
综述
在我们生活中,我们经常能够观察到运动的物体和静止的物体,但事实上, 我们目光所及之处的一切都是运动着的 ,因为我们的地球本身就带有自转和公转当中广为人知的运动规律与轨迹。而地球所属的太阳系也是无时无刻不在运动着。
那么问题来了,既然我们在宇宙中的位置是持续变化着的,那 为什么每天晚上看到的星辰位置都差不多呢? 今天我们就来带大家了解一下这个问题的答案。
宇宙中的运动
毛主席有诗云" 坐地日行八万里" ,但这首诗句其实还是一个非常保守的估计,因为我们坐地日行八万里的,根本原因是因为地球的周长就是8万里,赤道上的任何一个位置,在地球的一天的自转过程之中都会运动八万里。
而且我们的地球也无时无刻不在公转,一年时间里,地球要公转上9.4亿公里。换算下来的话, 我们的地球每秒钟都会围绕着太阳运动将近30千米 ,这个距离还是比较惊人的。
但是上文所说的内容只是我们的地球在太阳系这个星系体系之内的两种运动, 而太阳系作为银河系中的一个小型星系,也会围绕着银河做运动 。这个运动速率是相当大的,毕竟太阳本身的体积与质量就比地球要大上许多,所以其运动的速率也比地球要高上不少。据
科学家们统计:太阳系围绕着银河中心做旋转, 其速率达到每秒钟220公里 ,地球跟随着太阳,以一种极快的速率在宇宙之中狂奔,一年的时间里我们就会行进大约64亿公里,但生活在地球上的我们却毫不知情,也是一件奇妙的事情。
很多人可能会有疑惑,既然我们每年都会在宇宙中行驶这么远的距离,那为什么夜空中的星星位置却几乎都是固定的?人类几千年来的天文观察已经基本确定了许多星星在夜空中的位置,如果地球随着太阳保持如此高速率的运动,那这些星星的位置岂不是会发生偏差吗?
星星位置的奥秘
这个问题解释起来其实很简单,距离我们地球最近的恒星就是太阳,而距离太阳最近的恒星是比邻星, 比邻星距离我们的地球大约4.2光年 ,这是一个很长的距离,哪怕以光速也要行驶上4年才能到达,因此哪怕我们能在夜空中非常清晰的观测到比邻星的存在。
也不可能根据比邻星的位置了解到我们自身星系和比邻星运动的轨迹,因为它和地球的距离实在太过遥远,缺少一个明显的参照物,所以它在夜空之中的相对位置是稳定的,哪怕比邻星的位置在4.2万光年之外发生了重大的改变,从我们地球上来看,这种改变也几乎是难以用肉眼观测到的。
而我们在夜空之上所能观察到的星星大都是恒星,它们都和比邻星一样较为稳定,并且和地球有着一段相当的距离,因此哪怕我们一每年64亿公里的速度在银河系中狂奔,也没有从真正意义上的过分影响到我们和这些恒星之间的位置关系。
所以以肉眼来观察的话,这些恒星在夜空中的位置是几千年来保持一致的, 只有用上高精度的天文望远镜进行观察 ,才能够发现我们彼此之间保持着一种运动的状态。
第二个原因就是: 运动其实是一种相对的说法 。举例来说:我们乘坐火车的时候,火车上的座位相对于我们来说都是静止不动的,然而这些座位相较于窗外的铁路的话,却是飞驰的。
而地球和宇宙的关系就像是火车上的座位和铁轨,太阳就是我们的座位,银河就是火车,而浩瀚的宇宙就是一眼望不到头的铁轨。
太阳系在运动的过程中,银河系的其他星系也在运动, 而且是围绕着银河中心运动的 ,和太阳的运动一样具有一定的规律性。
因此,有许多恒星对于我们而言就是相对静止的,我们的运动速率和它们的运动速率保持着一个非常接近的频率,因此以宇宙作为参照物的话, 太阳和这些恒星之间的距离是几乎不做改变的 ,因此我们在地球上对这些恒星进行观测的时候,自然也不会发现这些恒星的位置有多大的出入。
夜空的变化
但是夜幕之中的恒星位置也并不是完全不做改变的,不过我们人类文明存在的时间实在太短,目前还没有技术对于夜空中的星星有任何长时间的系统观察。毕竟天文学起步较晚,发展了不过几千年,所以谁也不知道几十万年前的夜空究竟是什么样的。
科学家们推测,其实夜空中的恒星位置是发生了改变的,只不过这个速率相对较慢,以人类的寿命很难亲身体会到这种变化,因此也就形成了一种夜空中的恒星位置都是固定的假象。至于我们能不能从肉眼就观测出夜空之中恒星位置的变化这个问题,恐怕只有时间才能告诉我们真正的答案了。
结语
和浩瀚的宇宙相比,无论是我们人类还是我们所生活的这个太阳系都太过渺小了。但是我们却在如今已人类的科学知识,初步的了解了宇宙。
并且敢于向宇宙中的种种现象提出疑问,这本身就是一种科学的进步,也正是一代又一代天文工作者们努力的结果。相信在未来,人类能够真正意义上的了解头顶上的这片浩瀚星辰。
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