025:真实比例的银河系(上)

读喜马拉雅作者:gezhong日期:2023-7-5点击:556
《原来是这样?!》七夕节特供——真实比例太阳系的续篇《真实比例的银河系》。如果太阳是一颗直径只有0.146毫米的细沙,银河系的实际情况是什么样子的呢?!本期问题包括:七夕节是干嘛的?银河系到底有多大?天上的星星有可能数得清吗?!

025:真实比例的银河系(上)

原来是这贾楠是这羊,是真是真野的点的样子啊。原来是这样,欢迎来到今天的,原来是这样,大家好,我是徐东,大家好,我是紫玲。

再过几天呢,似乎又是一个最近被吵起来的传统节日了啊。嗯,传统节日对,为什么说它是最近被吵起来,因为在我记得起码在十年之前吧,好像大家对于这个节日,根本不会像端午节。

中秋节,更不用说春节这样的去种植了。嗯,现在因为一方面呢,大家在找节日过,对你觉得吗?另一方面呢,可能是这个商业宣传的关系,让大家有多一些的节日可以去消费,而且像有情人节这种属性的节日啊,往往是非常能够刺激消费的,是特别是女生在这个时候就期待着呀,有没有礼物可以送给我呀?我们一起怎么来过这个节呀?就说到了这个所谓的中国情人节七夕几世,那为什么要用所谓呢?因为这个徐东是非常愿意跑根问底的一个人。当我发现七夕节火热之后,其实就仔细的去查了一下,相信可能也有一些朋友做过这样的事儿,大家就会意识到七夕节其实本身它并没有情人节的属性。 哎,但是为什么大家都说他是情人节哈,是因为这一天牛郎和织女终于在雀桥相会了呀。他们的这个爱情是建筑史,的确是一个爱情见证的故事。但是你想一下,牛郎和织女人家是已婚人士啊,即使这个故事本身也和恋爱中的男女好像没有什么关系吧。这应该是一个分居异地的夫妻们成为见面重逢的故事。

这个节日可能也是给他们的,但实际上在中国古代呢,这个主要是女孩子在晚上在星空下乞求自己心灵守巧的一个节日,叫乞巧节,大家有机会的话去互联网上多多的去检索一下吧,就会知道七夕节,其实它跟情人节本身没有什么关系哦,我今天一下就学到了一个知识点啊,我以前真的一点儿都不明白什么叫乞巧啊。

都知道乞巧节那不知道它的意思,它其实是乞求心灵手巧,对这个我们不展开了,因为今天原来是这样想给大家带来的并不是剖析七夕节,当时可以说一下为什么七夕节的时候会有那么著名的牛郎织女的故事。嗯。

从小到大听那么多人说牛郎织女牛郎织女,你真的看到过牛郎星和织女星吗?

没有想当然的就是没有了。但是其实在夏天的夜晚,哪怕是上海这种很难看到星星的城市,你只要在一个晴朗的夜晚,夏天的晚上九点左右。

你抬头看天空,你可以看到吗?

非常明显的,三颗很亮的星星,其中的两颗就是牛郎性和织女性。

呃,要具体看哪个方位吗?还是我只要抬头看最亮的上课正头顶哦。这也就是在最近这段时间这三颗星呢,它有一个名字叫做夏季大三角,喜欢天文的朋友呢,可能会知道分别就是牛郎,星织女星,还有一颗,还有一颗叫天津寺。这个呢不展开,我们稍后的节目当中会给各位提好,那为什么在夏天的时候我们会把牛郎和织女的故事编得如此美丽呢?其实北半球夏季的时候是最适合观赏银河的这样子的一个原理有关你说是不是中国古人到了这个夏天的晚上,哈,也没什么事儿干,一切前呢,这个也没有电视机呀,也没有什么娱乐设施,抬头看天,然后看到银河的时候就会看到它的这个两边有两颗最亮的星星就产生了这样的故事是在夏天的时候呢。银河的这个观赏效果要比冬天好很多很多。为什么呢?具体是什么原因,我们以后有机会?

可以单开一期节目来跟大家讲一讲啊,那么简单的来说呢,就是我们夏天看到的这个银河更厚。

冬天看到的银河呢是更薄,因为太阳并不是处于银河系的中间,在我们这个角度,我们的视野更开阔,所以看到的这个星星就特别多,特别亮。

聊了那么多,今天原来是这样想送给大家的七夕节礼物是什么啊,有礼物,那其实在六月份的时候,我们曾经给大家送过一份大理,相信也有很多的朋友,只要听过那期节目应该也收到了,那就是大家在大脑中构建了一个真实比例的太阳系模型,那那期节目也是颠覆了很多朋友在传统印象中对于太阳系的认知,那么今天原来是这样,将把这个模型放得更大,我们送给大家一个真实比例的银河系末信息,真是宁和西摩西和西摩哇,那这个礼物的话,要大家一起来构建,是不是对这是需要大家跟着我们的语言?

在大脑当中充分的展开想象,进行模型的构建。嗯,那在正式开始建模之前呢,我们依然得先了解一个概念啊,那就是光年,这个你应该听说过吧,我知道就是光走一年的这个距离,总之就是很长很长的一个距离,对吧?对在天文学概念当中呢,光年是一个非常非常基础的距离单位。

比如说银河系的直径大概是十万光年。

嗯,距离太阳最近的恒星也就是比邻星距离我们呢,大概是4.22光年,那么单用光年这个单位呢,其实很多人会产生一种错觉,就是似乎天体之间的距离也不是很远,就比如说对从太阳到我们最近的恒星才4.22光年,因为这个U太大了,数值小就显得好像不远。

那么这一光年它到底有多长呢?

用我们熟悉的这个公理来做单位的话,好一光年=9万。

46081km,哇,很远啊,没有办法想象啊,这个数字是一个十三位的数字啊,非常非常的长。那么我们怎么去想象它呢?我们如果绕着地球的赤道走,要走200003600多万圈才能够走满一光年的距离。

那如果说往返地球和月球之间这个距离可以让我们往返12220000次,即使是往返地球和太阳之间这个。

次数也有六万三千二百多次,那又或者咱们沿着地球绕太阳的那个轨道去转,也需要赚一万零六十四圈才能够完成一光年好远啊。这个一光年的距离其实是非常非常,非常非常非常非常非常的长。对吧,那在我们的这个模型当中啊。

这个一光年相当于多长呢?既然是模型,我们要是按真实比例,我们肯定会有一个比例尺,对不对我们的这个比例到底是多少呢?

在我的模型当中呢,我选择用1km作为一光年,也就是说,咱们的这个模型呢是按照一比九万四千六百零八亿进行等比例缩小的一个?

真实比例的银河系模型哇,这个比例真的是小啊。但是这个1cm来表示一光年这样的话不是做得很小也很至关吗?其实我选择这个比例是有道理的啊。我们曾经在太阳系的那期节目当中提到过,太阳的直径是138.43760000km,这个数字本身非常的大。

但是经过我们这个一比九,意思4600多万的这个比例缩小之后呢,太阳的直径只剩下大约零点146mm,我们手上拿的a四纸。

它就是EA丝纸对那么头发丝的直径呢,大概是0.1mm,也就是说我们这颗迷你太阳是介于这两个之间的。

在我们这个模型当中的太阳呢,几乎就是人类肉眼可见的最小的1mm之间,再小于这个数值我们就看不见了。

你可以把它想象成一粒非常细小的沙子,或者说呢,我们拿一只水笔轻轻的在指头上点一下。

会出现一个很小很小的点,这个小东西就是在我们模型当中太阳的大小啊。所以这个意思是说,我们的这个比例缩小,哪怕是十倍,也就是说一光年=100米的话,那这个模型当中的太阳就完全看不见了,对吧,就是又多增加一个小时点在前面。哈。

既然是真实的模型吗,如果说连我们最熟悉的太阳在这个模型当中我们都看不见,那它就失去了真实的意义了。所以现在在我们今天模型当中,我们就想象一个点,这个点就是太阳了,是一个璀璨的小点,真的是很小的一个点啊。

好,那这个点我们已经有了,对吧,那这个太阳在我们整个模型当中,它是处在什么样的位置呢?

我们当时的那一期真实比例的太阳系模型,我们是用东方明珠的那个最大的球体。

嗯,当作太阳本身,那我们今天呢,还把那个太阳放在那个类似的位置,我们就在东方明珠的大堂里。

随便找一个位置,把这个小点点在那儿好,太阳已经有了哈,那这就是我们的太阳了啊。那么以这个小点作为圆心呢,咱们再扩散出2cm。 大家可以想象一下,其实是一个很小的圆和一个比较大的圆。

这分别是代表了地球和海王星的轨道,其实在这个不到一平方米的范围内啊呃,整个大家习惯认知当中的太阳系八大行星,加上太阳本身已经就确立了。嗯,那这次这个太阳系模型真的要迷你很多哈,那我记得那一期海王星已经都到浦国山去了,是吧?

不过我们今天因为要做的是一个银河系的模型,所以现在就做了一个小板的太阳系的模型,那在正式搭建银河系之前呢,咱们还是要来认识一下银河系啊啊。大家都知道,银河系是由无数的恒星组成的一个天体。

那根据比较主流的认知呢,银河系是包含了100000000000到400000000000颗之间的恒星,也就是说有几千亿个和太阳类似的天体聚合而成了一个庞大的星体系统。

银河系的直径呢有十万光年厚度呢是一点二万光年,在这个其中的恒星的分布其实并不是平均的。

靠近中心的部分的密度比较大,离得比较远的地方呢,它的密度比较小,而且呢它还有围绕着中心分散出来的四条悬臂。在这个悬臂部分呢,恒星也是相对聚集的,形成一个螺旋形。

那其实这个形象大家应该非常熟悉的,在各种地方都能够看到银河系的这个图片,嗯,那其实我们看到的所有有关银河系全景图的就是那个大螺旋,像个大飞碟一样的这个图片全部都不是真实的照片,都是想象图。为什么呢?

因为其实我们是置身在银河系其中的,而银河系它本身非常非常的大,我们连太阳系都没有飞出去呢。嗯。

更不可能说我们发射一个宇宙飞船飞到银河系之外很远的地方,然后从远处回拍银河系的全景。所以说,我们对于银河系的所有的外观上的这种认知。

都是基于我们现在这种数据探测得出的一种模拟和想象。

另外呢,我们要特别跟大家说一下啊,就是因为当时我们做这个太阳系模型的时候,太阳系的八大行星,它们的轨道呢基本是在一个平面上的。

所以说呢,我们当时用地图上的不同的点来交代他们的位置,这个呢是比较直观的,但是银河系呢,它其实是一个三维的系统。

也就是说,我们的上下前后左右各个方向上都分布着无数的恒星系统。

所以说在我们这个图形上呢,我们在稍后借助地图所演示给大家的这种距离概念,仅仅是方便大家去想象远和近和天空当中恒星的实际位置是有很多出入的。

嗯,就听到这里我已经开始有一点晕了,就是因为很大很大很大的一个空间,对吧?这个时候觉得真的人类太渺小了,我们如果把整个银河笑描绘出来的话,太阳都只变成一粒沙子的大小了。

那接下来我们开始正式的制作这个模型好吗?在我们的这个脑中,哈,大家要一起跟进我们的脚步。

即使太阳是一粒沙子,嗯,那这个银河系的模型有多大呢?

在我们太阳系的那期节目当中呢,我们曾经提到过离我们最近的那颗恒星。那么,在我们所建立的这个真实的银河系模型当中呢,比邻星距离我们的位置大约是4.22km。

其实也就代表着它真实的距离是4.22光年。 嗯,你可以想象一下啊,如果那颗代表太阳的尘埃依然是在东方明珠的话,那么另外一颗更小一些的小尘埃。

是在4.22km之外的复兴公园,可能停留在一片树叶上。

哦,也是这样一颗小小的沙子,这就是在整个宇宙当中离我们最近的一颗戏外恒星了。

那离得好远啊,感觉会觉得这个距离非常的空旷。嗯,那我们刚才最一开始说到的这个七夕节哈,跟大家最近这个时节有关大家喜欢看的织女星和牛郎星呢在哪里呢?

我们最熟悉的织女星,因为它很亮,其实在夏季的夜晚,如果说有看星星习惯的人相信曾经都看到过,虽然可能很多人不知道它就是只女性啊。

它距离我们地球的距离呢是25.3光年,那么比刚才那个远啦。但是其实这个在天文的尺度上来说,离我们还是属于非常近的恒星啊。

在我们这个迷你银河系的模型当中呢,他的位置已经在上海f一赛车场什么已经在交期了,已经在嘉定了啊。

那么,牛郎星的位置呢相对来说要近一些,他的这个实际的位置呢,大概是在虹桥机场2km,其实这个我们放的是比较精确的。

在地图上,虹桥机场和嘉定赛车场之间也隔了16km,而实际在天空当中,牛郎和织女他们其实相隔了十六光年,难怪牛郎织女一年只能见一次呢,距离太远了,这一年只能见一次也不容易了,是吧?其实是非常不容易了,我觉得他们已经违背宇宙诚实了啊。 在真实的宇宙当中,如果说有牛郎星人和织女星人啊,他们恰巧有这样一对一地的夫妻,假定他们都拥有光速飞行的能力,这是宇宙中能够达到的最快速度啊。他们彼此相互发射一架光速飞船,他们也至少需要八年的时间才可以在牛郎星和织女星的中间点相遇。 异地恋不容易压强,起码十六年才能见一次面啊。

这到这个牛郎织女啊,让我想到小时候我们数星星的经历,包括前段时间这个爸爸去哪儿,最开始那个歌曲的片头领也会问嘛,是我们一起来数星星啊什么的。

那小的时候都想说啊,天上这个真的是一望无际的天空啊,然后上不了年的还是天空非常的清澈的啊,还能够看到很多星星,夏天沉凉,对吧?在外面就大家会数星星小朋友一起啊。然后小朋友就会问,爸爸妈妈呀,那天上到底一共有多少颗星星呀?天上的星星能不能数得清呀?这个问题旭东可以回答吗?对。

对于大部分爸爸妈妈来说呢,最好的那个回答还是舒清,因为其实天上的星星受到我们的这个观测时间的这个限制,其实它每天我们能够看到的星星的数量是不一样的,我们这个其实要有一个限定啊,就是要肉眼可以看到的心情。因为如果说你必须借助望远镜看的话,那么这个天上的心情是真的呀,它这个数字实在是太大了,我们是根本不可能去数出它的确切数字的。所以你的意思是肉眼可以数的肉眼,其实它是真的能够数得清的。真的天上的星星呢是按照一个叫做心等的概念对它进行了划分哦。

这个其中呢就有一等性,二等性三等性,其中一等性是最亮的二等性。其次依次类推啊,肉眼可以看见最暗的星星呢,一般认为是6.5等星。

这个以下我们就不可能再用肉眼分辨得出来,来分半等的啊,对这个星等是非常有意思的啊。那么在天空当中的1g2g依次类推啊,其实一等星到六等星全部加起来不过是690074g这个数字很有意思,也就是如果说天气是异常的好,同时呢我们又是在一个非常好的观测区域啊。还有一个条件就是我们必须在全球的每一个角落都数一遍星星。

你的视力可以达到飞行员的水平,那么在这个情况下,我们可以数出一个肉眼可见恒星的总数,那我能不能这样理解呢?这个其实还是从一个研究的角度,就是说把各种数据汇合起来,然后用一个平均的一个值来测算出。我们一共可以看到的是这么多颗星星。

因为实际上比如说我个人紫林,个人肉眼最看到的其实不是这个数,每个人是因人而异,像我这个视力可能就是我们以前把所有的条件都是做到最好。在地球上,人类能够用肉眼看到的恒星数量,也就是。

700,0颗不到一点点啊。

那在我们肉眼能够看到的最远的这一颗星星。哈,在我们这个模型当中,它是在什么样的地方呢?因为其实我们看到的这个星星并不是他更亮,它就离我们离得更近。

对,因为星星,它本身,它自己也会有非常非常亮的,可能它在很远,但是看上去很亮,那也有离我们很近的它本身。

它不怎么发光,它不怎么亮,那么看上去呢就会显得很暗啊。 在这些著名的亮星里面,其中我们提到的和牛郎织女星一起构成的那个夏季大三角。

天津四这个名字,其实天津它本意就是迎合的意思。

天上的河流就是天津的意思,天津四就是在银河当中的一颗星星,这是我们中国的命名方法,它在西方的星座里面呢,叫做天鹅座阿尔法星,它距离地球的距离就比较远。

他有2600多光年在地球上我们肉眼可见的最远的一颗星呢。它的名字很奇怪,叫v七六二是一颗变星,这个就不用去深究它到底是为什么啊?它的亮度呢是5.8等,其实是很暗了,你想6.5等,我们就基本上肉眼看不见了吗?

那距离地球有一万六千三百光年,这个呢就被认为是肉眼可以看到的最远的一颗星星了。那么这两颗星星在我们的模型当中大概是多远呢?

嗯,前面那颗我们说到的天津寺距离东方明珠呢,是2600km。

对,那么差不多是上海到柬埔寨的距离,亚都出国了,以前这还在亚洲啊,接下来这个就夸张一点了,我们说到的这颗叫v七六二的变星,它差不多是上海飞到巴西的直线,距离很远啊,到南半球地球的另一端了,而且这还是在地球表面啊,咱们飞的这个直线距离还不是穿过地心的,这个剧在你这个模型当中不知道这颗v七六二那边的这个足球行不行事到此为止呢。其实我们是放置了一些比较有名的恒星,然后给大家交代了一下。 太阳在银河系当中是多么的渺小,以及银河系,恒星和恒星之间似乎相隔的是非常的遥远是。

但是我们所放的每一颗沙子啊,其实也就是恒星啊,它都是还能够在地球表面上放的。

是啊,在下一期节目当中,我们要给各位继续摆放的这个银河系模型,它将彻底的突破地球的范围。因为以地球的表面。

我们可以量出的最长的一段距离也不过就是二万多公里,因为地球的赤道才40000km。

接下来我们就必须让大家想象力全开了。 什么,就是说我们要可以想象出这个点在地球以外了,是吗?

当然,我们也会通过各种各样的方法来帮助大家建立这个模型。好担心啊,不知道自己的这个想象力够不够用啊,下一期啊,本期的原来实际上就先到这里,感谢各位的收听,咱们下期再见。

再见。温馨找不到那么恶心,学习放在一起,放不起经济秘密招。

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