日前在中国北京举行的国际天文学联合会大会(IAU)上,天文学家们以无记名投票方式通过了最新、最精确的日地平均距离:149597870700米。天文单位(AU)——从地球到太阳的距离——终于从一个模棱两可的估算变成了一个单一的数字。
这一数值的精确性对于生活在地球上的生灵们不会产生任何影响,地球还是会围绕着太阳运行,北半球的秋天正在来临,但对于天文学家而言,这意味着更加精确的天文学测量,老师们也可以更清晰地向学生们阐明天文单位的概念。
日地距离是天文学中历史最悠久的距离值之一,历史的首次精确测定是在1672年,由当时著名的荷兰天文学家格罗范尼·卡西尼完成。当时他和同事儒安·里奇分别在法国巴黎、南美洲法属圭亚那观测火星,综合两地的视差天文学家计算出了地球到火星的距离,继而推算出了地球到太阳的距离为1.4亿千米,和现代测量值非常接近。
这种视差测量一直延续到二十世纪末,直到最近,天文常数仍然被表述为“一颗质量无限小的颗粒,以径度量每天0.01720209895的角频率(公转周期一高斯年365.2568983日)环绕着太阳公转,且不受扰动影响的牛顿圆轨道半径”。
但是这种定义最大的缺陷在于,它和爱因斯坦的广义相对论是矛盾的,因为根据后者时空是相对的,它取决于观察者的位置,所以天文单位也将随着观测者的位置不同而发生变化。根据计算,分别以地球、火星为参考系,这一数值要相差1000米甚至更多。这种差异不会影响探测器的飞行,但会干扰太阳系模型的构建。
另外太阳的质量也在随着时间的流逝而损失,天文单位的规定又恰恰是严格基于太阳质量的,结果就造成天文单位数值在缓慢变化。
借助新的定义模式,上述问题终于得到解决。天文单位的数值与空间参考系、太阳质量脱离了干系,而“米”的单位是由光在真空中1/299792458秒内通过的距离定义的。
(宗禾)
|
