地球處於銀河系中，為什麼地球上的人在星空中能看到銀河？ 購買該電子書查看完整內容
星空中能看到銀河？按照通常理解，只有跑到銀河系之外才能看到銀河的全貌啊。
中間這一條，我們叫它銀河。
但其實，旁邊所有的星星都是銀河系內的。我們夜晚肉眼看見的，所有方向上，幾乎都是銀河系內的天體。
北半球除了仙女座星系，肉眼可見的其他所有，都是銀河系內的天體。
只不過圖中那一條，那裡的星星最密，於是看上去就成了一條。
這恰恰是因為我們身處銀河系內，才會有這樣的視覺效果，因為銀河系是一個扁的盤子樣的星系。
你可以把銀河想像成一個城市，我們處在城鄉結合部。夏天看到的是市中心的燈火，它們遠遠的扁扁一條，到了冬天我們看到的是反方向的郊區的燈火，雖然暗了很多，但也是扁扁的一條。
是的，地球位於銀河系中沒錯，地球上能看到銀河沒錯！
但是！我們看到的銀河≠銀河系！
我們看到的銀河只是離我們較近的旋臂，比如英仙座旋臂，下圖纔是銀河系的模樣，來自Wikipedia
如果我們用看待天體的眼光來看待恆星，我們就會發現它們距離地球非常遙遠，因為恆星在天球上的位置幾乎不發生改變。汽車的速度遠不如飛機，但是人們會覺得近處的汽車飛馳而過，而飛機卻在天空中緩緩劃過。這種感覺上的差別正是由於兩者之間的距離差異造成的。恆星和行星也是如此，恆星的運動速度實際上比行星要快得多，但是，由於恆星距離我們非常遙遠，我們幾乎感覺不到它的運動。
夜空中的恆星是否也有遠近之分，還是均勻地分佈在一個球面上？這樣的問題不需要專業的望遠鏡，我們也可以通過個人經驗做出一些判斷。在夜空中，恆星的分佈在各個方向基本均勻，只有在銀河的方向恆星的分佈才非常密集，形成橫亙天空的亮帶。不論在盛夏還是寒冬，我們都可以看到銀河。很容易想像，銀河的三維形態應該是一個扁平的盤狀分佈。太陽系就在銀河系的盤面上。在地球的不同季節，我們在夜空中看到的銀河，便是這個恆星盤的不同部分。
我們是否有辦法知道太陽在銀河盤中的確切位置？依照直覺的判斷是，我們應該測量所有恆星到太陽的距離，這樣就可以畫出銀河系的形狀和大小，以及太陽在銀河系中的坐標。如何測定恆星的距離？
對於臨近的恆星，天文學家可以藉助視差法：地球圍繞太陽轉動，如果天上所有恆星的距離都一樣，那麼在不同季節，恆星相互之間的位置則完全不會發生變化。但如果恆星有遠有近，那麼當地球運行到公轉軌道的不同位置時，近處的恆星就會相對整個恆星背景移動一個小角度。
我們知道地球到太陽的距離大約為 1.5 億公里，利用三角學原理，天文學家就可以計算出目標恆星到太陽的距離。這種方法就被稱作三角視差法。
三角視差法至今仍然是人類掌握的最精確的天文測距方法。但是，三角視差法的運用要求觀測者精確測量恆星在天空中的位置及位置移動。我們之前提到過，第谷利用手中的儀器，可以達到的最精確位置測量是
1 角分。如果我們簡單地計算一下，就會發現第谷的儀器能夠測量的最遠的恆星距離大約是 7000 倍日地距離，這遠遠小於太陽系的大小，更不用提及太陽系外其他恆星的距離了。直到 19 世紀上半葉，天文學家才真正有了測量恆星距離的能力。這要歸功於量日儀（heliometer）的發明。
顧名思義，量日儀最初是為了測量太陽的半徑，它的構造和普通的折射望遠鏡類似。不同的是，量日儀的物鏡從正中分成兩半，觀測者可以調節兩半透鏡的相對位置，使得天體的像分成兩半。當觀測者將望遠鏡對準一小片星空的時候，分開的物鏡會使得視野中所有的恆星都產生兩個像。觀測者可以從中選擇兩顆恆星，令它們產生的重像對齊。此時兩片物鏡分離的程度就代表了兩顆恆星在天球上的角距離。為了精確測量相對背景恆星的週年視差，觀測者需要測量多組恆星相互間的距離。19 世紀初，測量恆星距離成了一頂吸引人的桂冠，幾位天文學家為此展開了激烈的競爭，最終是德國數學家和天文學家弗里德里希·威廉·貝塞爾（Friedrich Wilhelm Bessel）摘得了這項榮譽。第一顆被測量距離的恆星被稱作 61 Cygni（天鵝座 61），是天鵝座的一顆暗淡的恆星。貝塞爾測定它的距離為 10.3 光年，和現代精確測量的數值差別不到 10%。然而，相對銀河盤的尺度，10 光年依然是一個非常小的距離。利用這種方法，天文學家無法測定更為遙遠的恆星的距離，也無法確定整個銀河系的結構。
相比直接測量恆星的距離，赫歇爾在更早的時候提出過一個間接方法來研究銀河系：記錄在銀河不同部分的恆星數目。這和我們確定銀河系是盤狀的道理差不多。假設銀河盤中恆星分佈是近似均勻的，而太陽系又正好在銀河系中心，那麼向不同方向看去，恆星密集程度應該非常類似。反之，如果太陽處在銀河系的邊疆，那麼向銀河中心方向望去，恆星應該非常密集，而與之相反的方向則不會有太多的恆星。
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狐狸先生
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看到的是橫截面
在地球上能看到銀河的概貌是因為銀河不是實心的，而是恆星的羣落。組成銀河的恆星與恆星之間間隔十分遙遠，透過這些「間隙」就能看到更遠處的星。這跟一隻鳥能看到自己身處其中的鳥羣是一樣的道理。
身在其中確實不大容易把握羣體的全貌，然而想認清全貌也並非是不可能的。想一想，一個飛行員在飛行過程中能不能感知整個飛行編隊的隊形呢？當然可以！
上圖是一個地球（太陽系）鄰近區域銀道面的假想圖。假定圖中除A（地球和太陽系）之外的點都對應銀道面上的恆星，令X軸指向銀河系中心（銀心）——太陽的位置十分接近銀道，我們姑且假定它就在銀道上。只要測得某恆星（比如D）與地球之間的距離（len（DA）=4.37光年），再量出DA連線與X軸之間的夾角，就得出了它的極坐標（4.37ly, 21.92°），也就確定了它的位置——極坐標和笛卡爾坐標可自由轉換。那麼理論上，只要把銀河系中所有恆星的位置都用這種方法測定出來，就能建立完整的銀河系地圖。我們雖身處其中也能一睹全貌。
當然，由於星際物質（塵埃和雲氣）的遮擋和星光的幹擾，我們不可能觀察到銀河系中所有的恆星。即便是對能直接觀察的恆星，面對數以千億記的龐大數目，逐顆逐顆地定位也是極其困難的——確定某一恆星的距離，向來都不是一件易事。確認銀河系的形狀遠不止極坐標定位這麼簡單，上面的例子只是想說明從內部偵測全局理論上是完全可行的。就好比一個人醒來時發現自己被關在一棟陌生的房子裏，他是完全可以通過在內部觀察確定房屋的結構和大致外形的。
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