在地球我們給地球規定了經緯度和行政區,在茫茫大海裡我們可以根據經緯度確定自己的位置,在陸地上我們可以根據國家行政劃分街道小區房間號確定自己的位置,那在茫茫宇宙中我們如何確定自己的位置呢?
在宇宙中確定位置是非常困難的一件事,和地球不一樣,宇宙實在是太大了,宇宙中既沒有上下左右可以讓人類來表示方向,沒有東南西北可以讓人類表示方向,那麼在宇宙中我們究竟該使用怎樣的方法來定位呢?或者簡單一點,我們如何確定地球在宇宙中的空間位置。
根據現有的技術和理論,從太陽系來說,我們認為地球是太陽系內側第三軌道上的一顆行星。但是太陽系僅僅是銀河系內數千億顆恆星的一員而已,它位於銀河系的獵戶臂。往更大了看,銀河系又僅僅是本星系群中一個微不足道的星系。到這一步我們已經很難給地球定位了。
但是宇宙之大,遠遠不止如此。在本星系群之上,還有室女座超星系團和拉尼亞凱亞超星系團。在超星系團上還有更加宏觀的宇宙纖維結構,一直擴大到整個可觀測宇宙直徑930億光年的空間內,地球的位置又該如何確定呢?
以上根據名稱定位的方法可以說是非常籠統的,這樣的描述是十分不確定的,因此想要定位地球比大海撈針還要困難。我們真正需要的一種如同經緯度那樣的客觀準確的的定位方式。
我們知道,宇宙中一顆較大質量的恆星在演化到末期後會發生超新星大爆炸,在爆炸後的星雲內部,則會產生一顆脈衝星。脈衝星本質上就是一顆高速自轉的中子星,脈衝星堪稱宇宙中的燈塔,它能夠周期性地發射穩定的脈衝信號,不僅如此,脈衝星的壽命非常長,基本上不會隨時間發生改變。
當知道了多顆脈衝星的位置後,我們就能夠找到包括地球在內的所有天體的相對位置。假如有一天,人類的技術發展到足夠先進,我們就能夠踏上星辰大海,成為一個發達的星際文明。而在未來的星際導航中,小小的定位衛星肯定是不能夠滿足使用要求的,這時候一顆顆穩定耀眼的脈衝星將會組網,形成星際導航系統。
那如何找到足夠多的脈衝星呢?現在的射電望遠鏡就能夠幫助我們找到脈衝星。地球上如今正在服役的射電望遠鏡的基礎任務之一,基本上都是尋找脈衝星。上世紀中葉發射的旅行者一號和旅行者二號,它們身上攜帶的鍍金唱片就利用了14顆脈衝星精確表明了地球在宇宙中的相對位置。
加入未來有一天,攜帶者地球位置信息的旅行者號被外星文明捕獲,它們就能輕易地根據這些信息找到地球在宇宙中的精確位置。當然,脈衝星定位法僅僅適用於銀河系內的定位,如果要從930億光年的宇宙範圍內定位地球,又該怎麼辦被?
很簡單,精確測量銀河系周圍各個星系的相對位置,就能建立完整的星系地圖了。這時候再結合脈衝星定位法,我們就能輕易地找到地球在宇宙中的位置了。
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