E021 宇宙测绘指南｜人类会被困在太阳系吗？ - 嗑嗑科学

大航海时代，在星辰的指引下，人类似乎已经征服了大海。未来，我们也有可能像征服大海一样，漫游星际吗？

我们对空间的观念更深蒂固，甚至我们也把时间也想像成空间一样的维度。这一期，我们将简单盘点人类是如何从测量地球大小开始，逐步测量宇宙。渺小的人类，居然可以测量如此宏大，这背后还离不开宇宙对我们的“幸运馈赠”。

我们居然猜测出了宇宙的起点，也预测出了宇宙的未来，我们为什么要知道这些？而什么是真正的浩瀚，甚至是那种被困于宇宙的绝望感，也许我们还未曾能全然感受过。

本期嘉宾
田笑源西湖大学2024级本科生（阿尔法书院）、天文社负责人
本期主持沈是

特别感谢
林春博、潘星成等友人的校对和勘误

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时间轴
00:08-00:45：
开场提要。
01:14-03:13：
田同学说明本期话题选定缘由，指出天文学中的距离单位（秒差距、光年）与日常距离单位的差异。
03:13-06:58：
探讨古希腊对地球形状和尺寸的认知，亚里士多德通过月食推断地球为圆形，埃拉托色尼通过两城太阳高度角和距离测算出地球周长与半径；还提及古希腊人用几何学测算地月、地日距离，阿利斯塔克相关研究及估算的地月距离（45 万千米，现代精确值 38.4 万千米）。
06:58-12:58：
对话延伸到古希腊几何学的深远影响，托勒密的天球架构理论，以及阿里斯塔克斯最早提出日心说却未被认可的情况。
12:58-19:54：
讲述哈雷提出通过金星凌日测算地日距离的方法，金星凌日的时间周期；1761 年英法战争下各国的观测行动，法国科学家勒让蒂尔因战争和阴天错失两次观测机会的悲惨经历，以及金星凌日观测开创国际合作先例。
19:54-24:45：
1769 年库克船长赴塔希提观测金星凌日的任务，其顺带勘测新西兰、发现澳洲东海岸的经历；拉朗德汇聚全球数据算出地日距离，引出天文单位（1.5×10^8 千米）的定义。
24:45-28:54：
视差概念，19 世纪贝塞尔用三角视差法测算出天鹅座 61 距离地球 10.4 光年，同时说明该方法受限于角度精度，对几万光年外天体测量误差极大。
28:54-38:29：
摄影术与天文观测的结合，进而引出标准烛光法，介绍造父变星的特性，列维特提出的造父变星光变周期与绝对亮度成正比的定律，以及该方法将观测尺度拓展到 4000 万光年（现可达数亿光年）的意义。
38:29-42:42：
哈勃定律，勒梅特发现宇宙膨胀，哈勃证实星系退行速度与距离成正比，后发现宇宙加速膨胀；通过红移测算星系退行速度，再结合哈勃常数推算距离，还提及哈勃当初测算的哈勃常数（500 千米 / 秒 / 百万秒差距）与现代值（70 千米 / 秒 / 百万秒差距）的误差。
42:42-51:16：
宇宙加速膨胀的模型，宇宙大爆炸理论的起源（霍伊尔最初为嘲讽提出 “Big Bang”），宇宙无中心的观点（如膨胀气球的比喻），以及宇宙视界、可观测宇宙范围因膨胀而受限的情况，解释宇宙年龄 137 亿年但可观测边界达 465 亿光年的原因。
51:16-54:37：
人类难以抵达宇宙遥远区域，结合《2001 太空漫游》谈宇宙探索的绝望感与束缚感；还探讨了宇宙起源的哲学层面，提及霍金关于宇宙大爆炸前无时间、上帝无时间造宇宙的观点。
54:45-59:20：推荐霍尔斯特的《行星组曲》（致敬开普勒，含 7 个行星乐章）和道格拉斯・亚当斯的《银河系漫游指南》。