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45. 在天文观测中如何计算距离
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45. 在天文观测中如何计算距离
侯工
根据报道，某天文学家发现宇宙半径为195亿光年。
根据科学测定，宇宙的年龄是138亿年。由于宇宙是个球面，在径向以光速膨胀，那么宇宙的半径应该等于138亿光年。为什么他发现宇宙半径为195亿光年？
在上章《光是按照拓扑学原理传播的》里，我曾经说过：“光是沿着曲线OA传播的。某天体B从宇宙原点沿着径向运动，现在已经到达球面的B点，但是我们看到它仍然在原点O处。光的路径是曲线OA，但是OA不是光传播的距离。光传播的距离是OA或弧线BA，等于１３８亿光年，即时间是１３８亿年。有人将曲线OA当作天体B的距离就错了，因为光是按照拓扑学原理传播的。”
这个天文学家就犯了这样的错误。他将光走过的路径曲线OA当成宇宙的半径，所以就将宇宙半径138亿光年变成了195亿光年。
那么，在天文观测中如何计算距离？
在天文观测中，如果测量某天体D的“距离”为10亿光年，如图：
A为观测者。D’A是观测“距离”，是天体D的光走过的路径曲线D’A，，不是实际距离。实际距离是弧线DA=D’D。
设D’D=p，D’A=q，由于光的径向速度等于球面向速度且互相垂直，速度对应于距离，所以分量Δq可以看作是以分量Δp为边长的微正方形的对角线，那么Δp=Δq/√2，写成微分形式：
dp=dq/√2
两边积分，得：
p=q/√2
即D’D=D’A/√2
本例天体D的实际距离为：
10亿光年/√2=7亿光年。
在天文观测中，将观测到天体的距离，打个7折就可以了。
侯工
根据报道，某天文学家发现宇宙半径为195亿光年。
根据科学测定，宇宙的年龄是138亿年。由于宇宙是个球面，在径向以光速膨胀，那么宇宙的半径应该等于138亿光年。为什么他发现宇宙半径为195亿光年？
在上章《光是按照拓扑学原理传播的》里，我曾经说过：“光是沿着曲线OA传播的。某天体B从宇宙原点沿着径向运动，现在已经到达球面的B点，但是我们看到它仍然在原点O处。光的路径是曲线OA，但是OA不是光传播的距离。光传播的距离是OA或弧线BA，等于１３８亿光年，即时间是１３８亿年。有人将曲线OA当作天体B的距离就错了，因为光是按照拓扑学原理传播的。”
这个天文学家就犯了这样的错误。他将光走过的路径曲线OA当成宇宙的半径，所以就将宇宙半径138亿光年变成了195亿光年。
那么，在天文观测中如何计算距离？
在天文观测中，如果测量某天体D的“距离”为10亿光年，如图：
A为观测者。D’A是观测“距离”，是天体D的光走过的路径曲线D’A，，不是实际距离。实际距离是弧线DA=D’D。
设D’D=p，D’A=q，由于光的径向速度等于球面向速度且互相垂直，速度对应于距离，所以分量Δq可以看作是以分量Δp为边长的微正方形的对角线，那么Δp=Δq/√2，写成微分形式：
dp=dq/√2
两边积分，得：
p=q/√2
即D’D=D’A/√2
本例天体D的实际距离为：
10亿光年/√2=7亿光年。
在天文观测中，将观测到天体的距离，打个7折就可以了。
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