天文学是一门奥妙无穷，令人神往的学科。它的研究目标绝大部分是遥远的天体，它们看得见，摸不着。天文学家面对着这些对象，要测量它们的距离非得有特殊的手段和方法不可。近代天文学就是从测量天体的距离发端的，如果不知道天体的距离，所看到的只能是它们的表象而不是实质。本书正是用陈述故事的方式把历代天文学家创造“量天尺”的过程娓娓道来，既介绍了科学知识又饶有兴味地衬托出历史人物和背景，从近处的月球到极远处的类星体，跨越了百亿光年的空间。本书立意清新，铺叙合理，文笔流畅，可堪为近年来天文科普中一本值得向广大读者推荐的佳作。
本书立意清新，铺叙合理，文笔流畅，获得第二届全国优秀科普作品奖，是近年来天文科普中一本值得向广大读者推荐的佳作。让我们跟随历代天文学家创造“量天尺”的精妙过程，跨越百亿光年空间，探测无穷星空奥秘吧！
卞毓麟，1965年南京大学天文学系毕业，在中国科学院北京天文台（今国家天文台）从事科研30余年，1998年开始致力于科技出版，现为上海科技教育出版社编审，中国科学院国家天文台客座研究员。曾任中国科普作家协会副理事长，上海市科普作家协会副理事长，中国天文学会常务理事，上海市天文学会副理事长等。著译科普图书30余种，发表科普和科学文化类文章约700篇。作品屡获国jia级、省部级奖，《追星——关于天文、历史、艺术与宗教的传奇》一书获2010年国家科技进步奖二等奖，短文多次入选中小学语文读本。曾获全国先进科普工作者、全国优秀科技工作者、上海科普教育创新奖科普贡献奖一等奖、上海市科技进步奖二等奖、上海市大众科学奖、中国天文学会九十周年天文学突出贡献奖等多种表彰或奖励。
“天上的市街” 1
星座与亮星3
大地的尺寸
首次估计地球的大小9
第一次丈量子午线12
三角网和大地的模样14
明月何处有
第一个地外目标——月亮19
从街灯到天灯23
雷达测月和激光测月26
太阳离我们多远
转向了太阳29
开普勒和他的三定律32
卡西尼测定火星视差36
金星凌日41
地球的小弟弟——小行星43
小行星的功绩47
太阳究竟有多远50
间奏：关于两大宇宙体系
测定近星距离的艰难历程
恒星不再是“固定的” 62
泛舟泰晤士河的收获66
恒星终于被征服了70
三角视差的限度78
通向遥远恒星的第一级阶梯
82 星星的亮度
86 恒星光谱分类
90 有趣的赫罗图
92 分光法的妙用
再来一段插曲：银河系和岛宇宙
95 从德谟克利特到康德
99 银河系的真正发现
103 宇宙中的“岛屿”
通向遥远恒星的第二级阶梯
108 聋哑少年和造父变星
114 一根新的测量标杆
117 球状星团和银河系的大小
122 巡天遥测十亿岛
欲穷亿年目更上几层楼
129 接力棒传给了新星和超新星
132 亮星也来出一把力
134 由大小知距离
136 集体的贡献：累积星等
140 耐人寻味的红移
145 膨胀的宇宙
尾声
151 类星体之谜
155 飞出太阳系
162 结束语
后记
171 附录一评《星星离我们多远》/王绶琯
175 附录二知识筑成了通向遥远距离的阶梯/刘金沂
序曲
“天上的市街”
朋友，您吟诵过这样一首诗吗——
天上的明星现了，
好像是点着无数的街灯。
我想那缥缈的空中，
定然有美丽的街市。
街市上陈列的一些物品，
定然是世上没有的珍奇。
你看那浅浅的天河，
定然是不甚宽广。
我想那隔河的牛女，
定能够骑着牛儿来往。
我想他们此刻，
定然在天街闲游。
不信，请看那朵流星，
是他们提着灯笼在走。
这首白话诗，作于1921年。其高远的意境，丰富的想象，纯朴的言语，浪漫的比拟，冲破了日益衰颓的旧文化的桎梏，体现出一代新风。它的题目，叫做《天上的市街》。
这首白话诗的作者，当时还是一位不满30岁的青年。他才气横溢，风华正茂。不多年间，他的名字便传遍了海北天南。他，就叫郭沫若。
古往今来，夜空清澈，群星争辉。多少人因之浮想联翩，多少人为之向往入迷啊！我们要谈的，正是这天上的星星；要谈的，是它们离人间有多远。或许，可以这样说吧：我们将要告诉读者，郭老诗中的“天上的市街”究竟远在何方呢？
诗中写到了天河，写到了牛郎织女，我们就从这谈起吧。
星座与亮星
千百年来，牛郎织女的故事一直脍炙人口。初秋晴夜，银河高悬，斜贯长空。银河，有许多别名。在西方，它叫做“乳汁之路”（TheMilkyWay）；在我国古代，它又叫银汉、高寒、星河、明河、天河……天河两岸，很容易找到“牛郎”和“织女”，它们是两颗很亮的星。牛郎在河东，又名“河鼓二”。它的两旁，各有一颗稍暗的星。三星相连，形如扁担。牛郎居中，两端宛如一副箩筐，所以它们又合称为“扁担星”。据说，每年农历七月初七，牛郎就将他的两个娃娃放在箩筐里，挑起扁担，去与织女“鹊桥相会”啦！织女在河西，与牛郎以及自己的孩子遥遥相望。她的近旁有四颗星构成了一个平行四边形，宛如织布用的梭子一般，它正是织女的劳动工具。另外还有一种传说：就在牛郎星附近有着五颗小星，中国古称“匏瓜五星”的，其中一、二、三、四这四颗星连贯起来组成一个菱形，很像一个织布的梭子。它是织女为了表达自己的情思而抛给牛郎的，因此民间便称它为“梭子星”了。天河之中，牛郎织女之间，有六颗亮星组成一个巨大的“十”字。请看图1，如果我们将它想象为神话中的“鹊桥”，那岂不是既很自然又很有趣吗？
世界上各个古老的民族，都以其长着翅膀的丰富想象力，驰骋在天上人间。同样的星空让他们孕育和产生了大不相同、却又同样妙趣横生的神话传说。上面提到的那个大“十”字，古代欧洲人将它想象成一只展翅翱翔的天鹅。因此，它所在的那个星座就被叫做“天鹅座”。这个大“十”字，因为出现在北半球天空上，西方人又将它称为“北天十字架”，简称“北十字”。
什么是星座呢？简而言之，古人为了更方便地辨认星空，就用种种想象中虚拟的线条，将天上较亮的那些星星分群分组地联结起来，这些星群便称为“星座”。人们又以更加丰富的想象力，让一群群星与许多神奇的故事挂上钩。因此，诸星座最古老
的名称通常都溯源于古老的神话与传说（图2）。
世界上最早划分星群的，也许是苏美尔人。他们生活在美索不达米亚平原两河流域的下游，如今属于伊拉克的地方。大概在公元前4000年，他们便在辨认星空时将群星“分而治之”了。他们在公元前3000年左右已经创建了一套书写系统，用文字记下自己的历史。那时，他们也开始系统地注意行星的运动。倘若将苏美尔人的观测当作人类系统观测天象的开端，那么这种世代相传的天文观测绵延至今便已有6000年之久。
在这漫长的岁月中，星座的概念有了极大的发展。演变到公元2世纪，经过古希腊天文学家的详细描述，北天40个星座的雏形便大体确定下来。至于南天的48个星座，那是17世纪后通过航海家和天文学家们的系统观察才逐渐定型的。由于近代科学的启蒙与发展，南天星座中便夹杂着用科学仪器命名的名称，例如显微镜座、六分仪座、罗盘座、望远镜座等；而北天星座的名称则依然充满着古老神话的色彩：仙女座、仙后座、武仙座、飞马座、天鹅座……
现代对星座的划分，建立在更精确的基础上。国际上统一地将整个天空划分成大小不等的88个区域，每个区域便是一个星座，它们犹如地球上大大小小的许多国家。每个星座中都有许多星星，恰似一个国家中有许多城市和村镇一般。牛郎星是“天鹰座”中最亮的星星，按国际标准统一称呼，它就叫“天鹰α”。α（阿尔法）乃是希腊文中的第一个字母。织女星是“天琴座”中最亮的星，所以称为“天琴α”。同样，天鹅座中最亮的星就叫“天鹅α”，它就在那只大天鹅的尾巴上，所以阿拉伯人又叫它“戴耐布”（Deneb）,意为“天鹅之尾”。我国人民自古以来就叫它“天津四”。图3中还标出另一些星星的名字：天鹅座中的β（贝塔）、γ（伽马）、δ（德尔塔）、ε（艾普西隆）、ζ（泽塔）和η（伊塔）等，它们分别用希腊文中的第二至第七个字母表示。
一个星座中的星星是很多的，而希腊字母只有24个，每颗星用掉一个字母，用完了又怎么办呢？不要紧，用完了可以接着用拉丁字母；拉丁字母用完后，还可以干脆给星星编上号，例如图3中的天鹅61星便是这样。或者，还可以给星星专门列出一份份“花名册”，它们称为“星表”。在星表中给每一颗星指定一个号码，这也就是它的名字了，比如天鹅61。实际上，天鹅61是一个双星系统，由两颗互相绕转的恒星组成；这两颗星中的每一颗，都称为该双星系统中的一颗“子星”，它们的名字分别叫天鹅61A和天鹅61B。同时，这两颗星在“HD星表”中的编号分别为201091和201092，故又称HD201091和HD201092。这里，HD乃是美国天文学家亨利·德雷伯（HenryDraper，1837—1882）姓名的首字母缩写。
中国古代经常使用“星宿”这个名称。“二十八宿”更是古典小说中常常津津乐道的话题。从天文学的角度来看，星宿与星座却没有什么实质性差别，只不过前者是中国古代习用的术语，代表中国古人划分星群的方法。星座则起源于西方，是现在已为全世界广泛采用的另一种划分星空的方式。
可是，美妙的星座，灿烂的群星啊，你们究竟离我们有多远呢？
这是一个曲折动人而又绵长的故事。亲爱的读者，下面让我们来看看古人是怎样想的吧。
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