宇宙天體都在不斷移動,但天上的星星位置卻幾乎不變,為什麼?

2020-11-27 科學信仰

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宇宙中一切事物都是處於運動之中的。

無論從微觀還是宏觀來看,絕對靜止的物質是不存在的。一塊石頭擺在那裡千年萬年,看上去似乎不動,但組成石頭的分子、原子卻是處於不斷運動之中的,如果一個物體從微觀到宏觀,都處於絕對靜止的狀態,那麼這個物體的溫度就會達到絕對零度,也就是零下273.15攝氏度。

世界上並沒有能夠達到絕對零度的物體,也沒有能夠實現絕對零度的空間,更沒有絕對靜止的物質。微觀上如此,宏觀上就更是如此了。在宇宙中,每一個天體,無論大小、無論形式、無論年齡,它們都處於不斷運動之中,而且宇宙天體的運動是非常高速的。在這些高速運動的宇宙天體之中,自然也包括我們的太陽以及整個太陽系。

太陽系中所有的天體都是圍繞太陽運動的,但我們很容易誤以為太陽是恆定不動的。

其實不然,太陽不僅在動,而且還動得非常快,並且是帶著太陽系所有的大小天體一起運動。太陽的運動速度可以達到每秒鐘約240公裡,這絕對可以算得上是飛快了。也就是說包括地球在內的所有太陽系天體在進行自轉和圍繞太陽公轉的同時,還在跟著太陽進行每秒鐘240公裡的高速奔跑,而我們卻幾乎忘卻了這一點。

太陽是銀河系中的一顆恆星,位於銀河系的獵戶座懸臂之上,就像八大行星圍繞太陽公轉一樣,太陽帶著整個太陽系也在圍繞銀河系的中心進行旋轉,據計算,太陽以及整個太陽系每過2.26億年就可以圍繞銀河系中心公轉一周。

在銀河系中有多達1000億顆以上的恆星,它們都像太陽一樣在運動,有的快些,而有的慢些。

在人類對於宇宙產生真正的認識之前,是很難想像恆星也會移動的。當人類仰望星空之時,所看到的漫天繁星大可以分為兩類,一類就是位置會發生變化的,而另一類則是位置適中恆定不變的。於是會移動的就被我們命名為行星,而位置恆定不變的就被命名為恆星。

比如木星的位置就會經常發生變化,因為木星與地球都圍繞太陽公轉,其速度並不相同,所以二者的位置關係就會經常發生變化。但大多數發光發亮的恆星,它們在天空中的位置始終沒有什麼明顯的變化,這是為什麼呢?主要有兩方面的原因,第一個方面就是它們的距離太過遙遠了。

太陽系之外的恆星通常距離地球非常遙遠,最近的比鄰星距離地球也有4.2光年。

距離越遠,物體的運動就越不明顯。比如飛機,一般的民航客機的飛行速度大約為每秒鐘250米,而我們抬頭所見的飛機,每秒鐘恐怕連一釐米也移動不了。這是因為人眼在視物的時候有兩個關鍵因素,一個是視角,一個是視力範圍。

所謂視角就是物體進入眼睛的夾角。如果一個物體距離我們很近,我們關注該物體時,視力範圍就會很窄,物體稍有移動,便能夠察覺。反之,如果一個物體離我們很遠,那麼視角就會很小,同時視力範圍變得很寬廣,在寬廣視力範圍下的移動會變得相對微小,不易察覺。而那些恆星距離我們太遠了,所以儘管它們在高速運動,但在我們看來,就是幾乎沒有移動分毫。

星星位置幾乎不變的另一個原因就是相對運動速度。

我們的太陽系以及太陽系之外的其它恆星都是處於不斷運動之中的,由於運動速度並不相同,所以相對運動速度就會有大有小,如果一個恆星的運動速度和太陽完全一致,那麼它自然看起來就是恆定不動的,如果它的速度和太陽相差很多,那麼假以時日,我們就能夠看到它的位置出現相對變化。

比如我們較為熟悉的北鬥七星,它和太陽的相對運動速度並不算大,但只要有充足的時間,它在天上的位置和形態還是會發生改變的,十萬年以後的人類所見的北鬥七星就會與現在的形狀截然不同。還有一些天體由於和太陽的相對運動速度差距很大,而且距離地球又比較近,所以位置的變化就會比較明顯,比如距地球6光年以外的巴納德星,基本上每5年就能夠看到它在天上的位置出現了明顯的變化。

相關焦點

  • 太陽系一直在運動中,為什麼天空中的星星位置都不變呢?
    太陽系一直在移動,為什麼這麼多年過去了,我們抬頭看天上的星星卻還是那個位置呢?各位經常關注天空的朋友應該都很清楚,天上的星星過一陣子就會發生變化,而行星的位置則變化的比較快一些!恆星的位置呢,除了春夏秋冬四個變化以外,其他幾乎就不會變化了!
  • 地球每年在宇宙中前進70億公裡,為什麼星星的相對位置都沒變?
    地球在宇宙中不是靜止的,它會繞著自轉軸旋轉,而且還會繞著太陽運動。同樣地,太陽和其他恆星也都不是靜止的。在銀河系中,包括太陽在內的幾乎所有恆星都會繞著位於銀河系中心的共同質心運動(極少數超高速恆星可以脫離銀河系)。
  • 太陽系一直在移動,為什麼這麼多年,天上的星星卻還是那個位置?
    太陽系一直在移動,為什麼這麼多年過去了,我們抬頭看天上的星星卻還是那個位置呢?之所以出現這樣的情況,是因為銀河系的星系,在作相對的整體性運動。從大的構成來看,除銀河系明亮的核心以外,還有四條旋臂,即英仙臂、獵戶臂、人馬臂和靠近銀心的三千秒差距臂,我們的太陽系就處在獵戶座旋臂上,獵戶臂的位置夾在人馬座旋臂和英仙座旋臂之間,但更靠近英仙座臂,所以我們在夜空看到的「銀河」,其實主要是由英仙座旋臂裡的恆星所發出的光線。
  • 地球一直在運動,為什麼天上的星星位置基本沒變化呢?
    天上的星星無數,每顆星都在動,不動那是不成的。太陽系在動,腳下的地球也在動,你可能不知道,地球圍繞太陽公轉,速度達到了每秒30公裡。而我們所認為的星星亙古不變,這是一種錯覺,實際上,根據古籍中記載的星位,諸如北鬥七星、獵戶座、小熊座等等,在過往的數千年中都發生了位置變化,更何況數千萬年、數億年呢。以人類短暫的一生去衡量宇宙,那肯定是亙古不變的,實則不然。
  • 為什麼天上的星星不會落到地上?是什麼力量支撐星星不掉下來?
    那些在天空中可以一閃一閃眨眼睛的星星叫作恆星。恆星全是一個一個的「太陽」,是可以自己發熱的星球。恆星都離地球相當遠,它們全有各自的位置,因此是不會掉到地上來的。而在天空中一閃而過的流星,主要是一些分散在太空裡相當小的星體的碎塊,並不是大家看到的天上的星星。流星有時會掉到地上來,我們就把它們叫作隕星。我們看到的星星基本上都是是宇宙中的恆星, 他們並不在地球上。
  • 為何我們感受不到,頭頂的星星位置也不變
    審核-小文小時候我們總喜歡仰望星空,一顆兩顆數著漫天的星星。長大後,我們幾乎忘卻了頭頂的星河,也不再會在意「為什麼星星總是數不完?」的問題。或許我們小時候以為夜空中的星星都是穩定不變的,長大後即使知道這世界的每一個事物都有自己運轉的規律,我們也懶得在意它們今天與明天的區別。地球有它的自轉和公裝,太陽也會有它的運行方式,銀河系當中的每一個天體幾乎都在圍繞著銀河系中心進行共同質心運動,當然也會有極少數的個體不按常理出牌,這裡我們主要講的是大多數。地球自轉,我們可以感受到四季的變化,星星也會東升西落。
  • 為什麼天空中星星都是不同顏色的,它們形成又有什麼特殊機制?
    是坐在草叢中抬頭向上望的滿天繁星,還是在宇宙中帶有地位的恆星或行星,有人說:天上的每一個星星都有屬於它自己的名字,都有屬於它自己的故事,它也許代表著某一個人,這些都是封建人民的對宇宙無限的遐想。科學有它獨特的魅力,從流星、月亮、太陽、恆星等是人們較為熟悉的天體奧秘,但是宇宙中還有更多的天體沒有被發現,而宇宙還是一個謎。有人問山脈和海洋月亮上會有嗎?
  • 整個宇宙都在旋轉,為何北極七星的位置一直不變?它真的是恆星嗎
    審核:小文在距離地球434光年之外的地方,存在著一顆我們非常熟悉的天體,它,就是在地球的正北方天空中,一直陪伴著我們的「北極星」。從科學概念中,北極星指的是靠近北天極的一顆星,它的直徑大約為5200萬公裡,質量是太陽的4倍,同時,北極星與太陽一樣,都是恆星,並且北極星的亮度要比太陽更高,這也是為何在地球的夜空中,我們可以清晰地看見它的原因之一。在古代,人們對於宇宙和各個天體不了解,夜晚抬頭看向天空,總會編造一些非常美好的故事,並且將天上的星星都取一個好聽的名字。
  • 為什麼宇宙的天體都在轉動?這是一種什麼樣的力量?
    古時候的人們看天上的日月星辰,看到太陽和月亮在不停地變換位置,認為那是太陽和月亮在運動,而地球不動。可是隨著人類文明的不斷進步,當我們走進科技時代之後,我們終於明白了,地球本身也在運動,而地球繞著太陽運動。正是地球的自轉和公轉,才有了白天和黑夜,才有了一年四季。
  • 我們看到的星星是什麼,為什麼會「眨眼睛」?
    太陽和月亮就像是天空的兩大主角,但繁星,卻能以數量和位置取勝,給我們帶來無限的想像。小時候我們都學過,星星會在天空一閃一閃「眨眼睛」,那星星為什麼會在夜空閃爍呢?在夜空中,我們看到的繁星,並非是普通的天體,除了距離我們較近的天體之外,其餘的星星都是遠處的恆星,這些恆星或許要比太陽還亮,比太陽還大。由於地球距離這些恆星過於遙遠,因此在地球上看到的星星十分渺小。太陽在目視恆星亮度中,劃為-26.8等星,而天空中最亮的星星——天狼星是-1.45星等。根據目視亮度,太陽要比天狼星亮120億倍。
  • 天上閃閃發光的是不是都是星星?
    宇宙浩瀚無窮、星系無數,每個星系就如同海洋中的島嶼一般,因此人們用「宇宙島」來形象的表示星系在宇宙中的分布。人們通常依據星系的視覺形狀將其分為橢圓星系、螺旋星系和不規則星系。此外,還有棒旋星系、透鏡星系和活躍星系等。
  • 為什麼我們在地球上看天上的星星,會經常出現一閃一閃的現象?
    「一閃一閃亮晶晶,滿天都是小星星,掛在天上放光明,好像無數小眼睛」,這首兒歌相信大家都會吟唱,歌詞形象地表達了從地球上觀看星星的那種搖曳不定、忽明忽暗的狀況。我們能夠看到地外天體,也就是通常意義上我們說的星星,主要是由它們發射或者反射的光線,經過宇宙空間之後到達了地球,而一閃一閃的情況,必定說明在光線傳播的過程中受到各種形式的幹擾。
  • 為什麼大多數天體是球形?這種假設太有說服力了!
    宇宙科學就是一步一步地超越人們的這種踏實感的歷史,每一個新發現都伴隨著人們的驚奇和難以置信的一面,幾乎每一次難題的解決,都會從相關證據中牽引出更加豐富挑戰性的新難題!為了獲得這些知識,人類經歷了幾個世紀的努力,每一個成就的取得都是繼續進步的階梯,每一個難題的發現又都是對智慧的挑戰的!宇宙科學的發展歷程既充滿著理性和邏輯的魅力,又為人類留下了無盡的想像空間!
  • 天上有多少顆星星?這是每個孩子都會問的問題,而答案在不斷更新
    天上有多少顆星星?這是每個人在童年都提出過的問題,但大多數人並沒有得到過滿意的答案。童年的夜晚,當我們仰望星空,面對漫天的繁星,我們會不自覺地想要把它們數清楚,但這是一個不可能完成的任務。於是我們向成人求助,而此時我們大多會得到類似的答案「星星是數不清的,很多很多」。
  • 太陽一直在快速運動,為何天上的星星好多年了還在那個位置?
    因為星星距離我們太遠了!最簡單的例子:月亮走我也走!如果你有小孩,小孩問你為什麼跟著你走,你該如何回答呢?實際上就是因為月亮距離我們太遠了!宇宙中的各種天體都在運動,比如說我們的太陽,以220公裡/秒的速度圍繞銀河系中心運動,如此快的速度為何我們感覺不到天上星星在運動呢?220公裡/秒,這個速度看起來很快,但在浩瀚宇宙裡實在太慢了,以這個速度需要學2.5億年時間才能圍繞銀河系轉一圈,你算算在人有生之年(就算100年),太陽能旋轉一個圓周的多少度?250萬分之一度!在一個圓周上你能感覺到如此小的變動嗎?
  • 為什麼晚上幾乎看不到星星了?科學家:以後可能都看不到星星了
    不知道大家平時有沒有發現,小時候看夜空全都是亮晶晶的星星,跟過去相比,我們現在夜晚可以看見的星星似乎變得寥寥無幾了,有時候都看不見天上的星星。書本中的滿天星鬥、繁星閃爍等對夜空如詩如畫般的描述,而如今人們卻很少看到這樣美麗動人的景象了。這是什麼原因呢?那麼這些美麗的星星究竟去哪兒了呢?
  • 地球每秒行走220公裡,但在宇宙中卻沒什麼變化,這是為什麼?
    自從人們開始探索宇宙,就發現宇宙是一個神奇的存在。每次我們抬頭看星空,都會覺得很寂靜,但是宇宙中的一切都不是靜止的。地球在宇宙中,會繞著自轉軸旋轉,同時也圍繞著太陽系在運動。而太陽和宇宙中的其他恆星,也都是一直在運動的,在銀河系中,所欲的恆星都在圍繞著位於銀河系中心的共同質心運動。那麼我們就要思考一個問題了,既然宇宙中的所有天體都在運動,那麼為什麼我們所看到的星空一直都沒有變化呢?其實也是有變化的,只是這些變化用肉眼並不能看見罷了。隨著地球不斷的自轉,夜空中的星星也和太陽一樣有著東升西落。
  • 天上哪顆星星最明亮?星星一生中最明亮的時刻只有一瞬間
    天上哪顆星星最明亮?每一個孩子童年的時候幾乎都會提出這樣一個問題,特別是在夏日的夜晚,尋找最亮的星星是一件十分有趣的事情。從廣義的角度上來講,我們在天空中所看到的一切,不論白天還是夜晚,都可以稱之為星星。它們有的是衛星,比如月亮。有的是行星,比如火星和木星。還有一些是恆星,白天的太陽、夜晚的天狼星,這些都是恆星。恆星是宇宙中最為明亮的天體,它們自身強大的核聚變活動會不斷釋放大量的能量,而這些能量會以光的形式表現出來。
  • 科普系列:天上的星星你真的知道為什麼忽明忽暗嗎?
    天上的星星你真的知道為什麼忽明忽暗嗎?天上的「魔眼」——脈動變星。恆星的體積是比較穩定的,多數恆星的體積在短時間內不會有大的變化。但是,也有一部分恆星的體積卻可以像孫悟空的金箍棒一樣,一會兒變大,一會兒變小。
  • 既然天上星星離我們非常遙遠,為什麼我們卻可以抬頭就能看見它?
    我們知道當我們抬頭看見夜空,會看見滿天繁星,而且這些星星從我們人類觀察它們開始,幾乎就沒有移動過,不過隨著現代科學技術提高,我們知道我們所看見的星星並不是真正意義的星星,這話有些拗口,簡單說我們所看見的星星存在於130億年前,如今它們已經跑到了460億年,宇宙跑到了920億年,這些星星是