第六卷, 第二期
宇宙距离之梯(上)—— 2010 年爱因斯坦讲座公众数学演讲

Terrence Tao

数学文化, 6 (2015), pp. 86-100.

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  • 摘要

人们对天象、天体的观测兴趣有着长久的传统。中国古代即有“奔月”传说,也有“辩日”的故事,还曾“问天”。宇宙距离之梯就是一个热门话题,能找到不少资料。维基百科上也有题为“Cosmic Distance Ladder”的条目(相应中文条目题为“宇宙距离尺度”)。但陶哲轩的此演讲通俗易懂,内容简洁又弘大,包含了很多有趣的思想,不同一般。在此演讲中,陶哲轩介绍了天文学家是如何聪明地利用数学知识和观察,间接地进行天体距离测量的。宇宙距离的测量,犹如攀登楼梯,每一阶距离的测量,都是下一阶距离的测量的基础。此阶梯开始于古希腊:他们利用简单的三角形知识,测量了地球、太阳和月球的大小以及相对位置。但直到约1700年之后,因为哥白尼、第谷和开普勒等的努力,才确立了日心说,测量了地球到各行星的距离。至近现代,则通过发现距离与恒星的颜色、亮度、周期以及退行速度等的关系,以及建立大爆炸理论等,测量了到临近恒星、银河系、河外星系乃至整个可观测到的宇宙的距离。