四川
在没有卫星、没有导航的古代，人类站在大地上，连自己脚下的世界到底有多大都搞不清楚。
到今天，我们不仅能精准定位地表上的每一个角落，还能测算出数十亿光年之外的星系距离。
人类到底是如何依靠有限的手段，一步步推算出了整个宇宙的尺寸？难道人类注定只能困在狭小的泥土之上吗？
很多人以为测量地球必须飞到太空俯瞰，但早在两千多年前，古人只靠一口井和一根木棍就做到了。
在公元前三世纪，古希腊学者埃拉托斯特尼获得了两个关键数据。在夏至日正午，位于阿斯旺的一口深井能够被阳光直射到井底，说明此时太阳就在正头顶。而在距离阿斯旺大约800公里的亚历山大港，同一时间立在地面上的木棍却留下了阴影。
通过测量木棍和阴影夹角的度数，埃拉托斯特尼算出了这两个地点对应的地心角大约是7.2度。既然圆周是360度，7.2度就相当于圆周的五十分之一。
他把两地之间的距离乘以五十，直接计算出了地球的周长。这个两千多年前算出的数值，和现代卫星测量的结果相差无几。
虽然人类早期就知道了地球的大小，但当航海家们驶入茫茫大海时，却面临着找不到位置的绝境。在大海中央没有山脉或树木作为参照物，水手们一旦迷失方向，就会面临断水断粮的危险。为了确定自己在地球上的具体坐标，人类开始利用天上的太阳和星星。
通过测量正午太阳或者北极星距离地平线的高度角度，水手们可以很容易地计算出自己所在的纬度。
确定经度却极其困难。经度涉及地球自转的时间差，地球每转过15度就对应一个小时的时间变化。如果不知道出发地精确的基准时间，水手就无法知道自己究竟偏东还是偏西了多少度。因为缺乏精确的时间测量工具，许多船队在海上遭遇沉船事故。
为了解决经度难题，英国政府在十八世纪设立了高额悬赏。机械师约翰·哈里森经过数十年的研发，终于制造出能在剧烈摇晃、湿度变化的船舱里精准走时的航海钟。
配合测量天体角度的六分仪，水手们终于可以在大洋中央同时获取当地时间和基准时间，从而精准算出经纬度。从此，人类真正掌握了在地球表面自由航行并精准定位的能力。
当人类把目光从地球投向天空时，原本在地面上好使的测量方法一下子全部失灵了。
所谓的视差，就是从两个不同位置观察同一个物体时，物体相对于背景的位置会发生偏移。我们用左眼和右眼分别看手里的笔，笔的位置看起来会跳动，这就是视差。观测点之间的距离越远，测量出来的角度变化就越明显，利用三角函数就能算出物体的距离。
当人类试图测量太阳系之外的恒星时，视差法遇到了严重的瓶颈。
因为恒星距离地球实在太遥远了，即便以地球公转轨道直径作为测量基线，绝大多数恒星产生的视差角度也极其微小，甚至超出了当时显微镜和望远镜的精度极限。如果不寻找新的原理，人类对宇宙的认知就会被锁死在太阳系周边。
这种恒星的明暗变化具有严格的周期性，而且它的光变周期与它自身的实际发光亮度存在着直接的数学对应关系。
再测量它在地球上看起来有多亮，根据光线随距离衰减的物理规律，就能直接反算出这颗恒星距离我们有多远。依靠造父变星，人类终于跨过了视差法的距离限制，测量范围直接延伸到了银河系之外。
本以为能够看清附近的恒星就已经是人类的极限，没想到宇宙真正的规模远超所有人的想象。
但随着测量目标的距离越来越远，造父变星的亮度太暗，望远镜再次无法清晰分辨它们了。人类再次面临无法测量更远距离的瓶颈。
哈勃在分析遥远星系发出的光线时，发现一个极其特殊的物理现象。他将星系发出的光通过棱镜进行光谱分析，发现几乎所有遥远星系的光谱，都向红色波长的方向发生偏移，这就是著名的“光谱红移”。
根据多普勒效应，当一个发光物体远离观察者时，它发出的光波会被拉长，光谱就会向红端移动。
反之，如果物体靠近观察者，光谱就会向蓝端移动。红移现象的存在，说明这些遥远星系全都在快速远离地球。
更关键的是，哈勃在整理数据后发现一个规律：星系距离地球越远，它的红移值就越大，退行速度也就越快。这个线性关系被命名为哈勃定律。这直接揭示了一个事实，那就是宇宙本身正在不断膨胀。
那么大家如何看待人类丈量宇宙的这段历程？欢迎在评论区一起讨论。
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