1785年，w。赫歇耳估计了一下银河系的恒星数目，约一亿颗。我们用灯火做个小实验就能印证一个著名的定律：a星的亮度是b星的九分之一，a星的距离便是b星的3倍。

赫歇耳姑且假定所有恒星的亮度都一样的，就能对银河的大小得出一个非常粗糙的数字。他根据这些恒星的亮度等级，断定银河系的直径约为到明亮的天狼星距离的850倍，而银河系的厚度是这个距离的150倍。

根据最新测出来的天狼星距离的数据，赫氏的估计是银河系的直径为7500光年，厚度为1300光年。以我们现在的望远镜制造工艺和计算手段，我们所知道的银河系恒星的数目远不止一亿，恒星的亮度大小也不可能是一样的。

不过，这是人类第一次将对宇宙的想象有理有据地延伸到了近万光年的级数。我为什么会介入恒星测量呢那是因为有一个天文学家来问我，最近通过太阳光谱发现太阳是由氢和氦构成的，这有什么意义吗

我说，太阳有氦，说明氦在恒星中比较普遍，可以用来解释造父变星。在1784年9月10日，爱德华皮戈特检测到天鹰座η的光度变化，这是第一颗被描述的经典造父变星。

几个月后由约翰古德利克对息发现的变星造父一进行了精确地测量。造父一的视星等最亮时为3。7等，最暗时为4。4等，光变周期为5天8小时47分28秒。

怎么解释这罕见的变星现象呢氦，正常情况下拥有两颗电子，在高温下电离，失去电子，恒星表面全是电离的氦。根据温度的高低，又可以把电离分为单电子电离和双电子电离。

双电子电离的氦的透明度相对于单电子电离的氦有显著的差异，随着恒星不断地给氦外壳加热，氦的双电离也就越来越多，其不透明度增加，让恒星更加高温，于是，恒星开始膨胀。

这时，我们就看到变星的光度增加了。恒星膨胀到一定的程度把内部冷却下来，双电离的氦纷纷变身回单电离，透光度增加，更增加了冷却的速度，于是，变星又慢慢地缩回去，这是黯淡过程。

变星的数量并不多，因为它需要恒星大小、组成元素的机缘巧合。不过，一旦它的周期性出现，就会比较稳定。这种罕见的恒星成了测量恒星距离的一个契机。因为越大的变星期周期也越长，这意味着我们可以通过观察周期来确定恒星的大小绝对亮度。

不管恒星有多远，它被观察到的周期都是不变的，同样的周期的变星，越暗就越远，它成为了我们在浩淼的星空中不变的座标。”

原本期待的政治演说居然似乎变成了硬科学天文交流会，除了那些连基本科学原理都不承认的家伙之外，那些被测量天文距离所吸引的人都听得津津有味，果然是科技大帝的作风，没有半点伟大、光荣、正确的排场，只有硬硬的硬道理。

不是核心天文团队的天文学家这时才知道这种测量方法，立刻就明白了造父变星这个星际座标的厉害之外，这是天体测量的划时代事件。如果造父变星发现得足够多，也许天文学家们能够发现它的奥秘，像唐宁这样从氦组成逆推出变星周期的意义的简直是神来之笔。

第461章小宇宙

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“离地球最近的造父变星北极星也有几百光年之遥远，不过，越远的恒星其自行就越小，利用这种办法，经过复杂的计算，我们终于计算出了含有变星的各种星群的近似距离。

其计算过程将在自然期刊上发表，诸位在这里听到的天文学上最前沿的发展，在我演讲之前，天文学界并没有银河系的确切大小数据。而有了造父变星这个大绝招，我们可以很肯定地测量它。

我们甚至可以把望远镜对准与邻近的天文环境大不相同的球状星团，发现它们的密度很高，假如地球出现在球状星团中，仅靠恒星的闪耀就能把黑夜变成白昼一样亮堂。

而我们可以很肯定地说，这些怪星团与我们的距离超过了之前所有的天文尺度不到一万光年。球状星团在银河系中被观察到的有100个左右，可能还有差不多的数量没有被看到。距离我们大约有2万到20万光年。

我们终于把尺度拓展到了20万光年。而且我们能够把大量的恒星的自行过程距离还原成围绕着银河的中心旋转的图景。我们使用的是计算机全自动追踪上百万颗恒星的自行，于是，诞生了这幅想象图。”

第一次，人类是从银河的圆盘的垂直角度“观看”银河，演讲台上的大银幕一颗一颗地把几百万颗恒星渐次闪现出来，闪耀地展现着瑰丽的银河的本来面貌。

就连看热闹的人也感觉很好玩儿，天文学家们更是心神皆醉，他们还是头一回见到天文学知识也能够拿来在普通人面前得瑟的。

银河系还第一次出现了美艳的旋臂，我们的太阳系就处在其中一个旋臂上，不是像以前人们一厢情愿相信的那样是银河系的中心，而是在银河的边缘。

唐宁把追踪之外的恒星补足，使银河想象图更完美，并指出了太阳系所在的具体位置，说：“不要以为在中央是好事儿。如果是这样，为什么我们不住在太阳上为什么我们不生活在地球中心有时候，边缘更美好。

就像大洋中的暖流与寒流相交的边缘，波涛汹涌，把大量的营养物质带到海面，那里的生命最丰饶，边缘之美，不可言喻。银河中心呵呵，我猜想那里引力巨大，连光都被引进去出不来，一些生命都将会在那样恐怖的引力之下撕成基本粒子。”

这最后一句话就像小刀一样划在人们的心坎儿上，引起一阵骚动与耳语。

听唐宁说说这个数字大家就能体会什么是恐怖引力了：“我们根据银河旋转的速率而推算，占有银河绝大部分质量的银心的质量远超太阳质量的1000亿倍此处有惊呼声，进而估计银河系大概有2000亿到3000亿颗恒星，是第一个估算这个数目的w。赫歇耳先生数字一亿颗的3000倍。此处又有惊呼声

我们的银河系，真实直径约10万光年，像个圆盘，盘子的厚度在中心处为2万光年，我们所处的位置约银心到边缘三分之二之处，要是理解为黄金分割线之处也行。这里的厚度约3000光年。

我们银河有