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怎样定位太阳系在宇宙中的位置?

如果在茫茫宇宙中,寻找并定位太阳系的位置,确实不是件太容易的事情。因为所有的恒星都是在高速运动中,相对位置时时刻刻都在改变。好在宇宙虽大,恒星之间的距离足够远,虽然相对位置在变化,但在足够远的地方观测,其相对位置的变化量在短时间内(至少以百年为单位)变化很小,可以近似的认为是保持不变的,不然也就不会称之为“恒星”了。

所以,你只要掌握了太阳周围几颗或者几十颗恒星的相对位置就能确定太阳的坐标,前提是你得有一副比较精准的“星图”,记录太阳周围恒星越多,位置就能确定的越精确。

但是星际旅行一般都是十分漫长的,如果你的飞船速度比较低,在恒星际之间旅行都要几百年,那在广袤无垠的宇宙中寻找太阳系就是几代人的任务了,如果你的飞船能以接近光速的速度在星际间旅行,依据爱因斯坦的相对论效应,只要足够接近光速,你可以在有生之年飞到可观测宇宙中的任何位置(燃料得足够)。不过也有一个问题,你自身的时间流逝正常,但飞船外的世界时间流逝就非常之快,可谓瞬间就是沧海桑田,也许你在飞船中睡了一觉,外面的世界已经过去千年(足够接近光速),那时的恒星也已经不恒了,其相对位置已经发生了足够大的位移。这时你的“星图”就要升级了。

拿银河系来说吧,银河系直径约为15万光年,中心厚度约为1.2万光年,包含了大约2000亿颗恒星。如果你飞船上的电脑足够强大,把这几千亿颗恒星中的一部分(几千万颗)的参数通过计算,并能实时根据时间预测出其未来千万年的运动位置,那么恭喜你,有了一个十分“精准”的星图了,至少可以保证你在千万年的时间内寻找到银河系内的绝大多数的恒星,就算其中有些恒星死亡熄灭了也没有关系。

当然,题主说的脉冲星也是作为星际旅行中重要的坐标参考。脉冲星就是旋转的中子星,因为这种星体能不断地发出电磁脉冲信号,所以就命名为脉冲星。脉冲星就像一块极强的“磁铁”,这块“磁铁”在它的某一部(比如两极)向外发出电磁脉冲信号。当星体快速自转时,就像灯塔上的探照灯那样,脉冲信号也有规律地不断向周围空间扫。当脉冲信号那部分对着地球时,地球就能接收到电波。同样,当这部分随着星体的转动而偏转时,就收不到电波。所以,收到的脉冲信号是间歇的。这种现象又称为“灯塔效应”。现代天文学就是利用脉冲星的“灯塔效应”来确认一些星体在宇宙中的坐标位置的。

因为脉冲星的脉冲信号周期非常稳定并且是唯一的,就像一个标志性的建筑一样。而且中子星的寿命一般也有几亿年,所以即使漫长时间里其位置出现一些移动也能识别出来,目前人类已经发现2700多颗脉冲星,不过这也只是脉冲星的一小部分。

脉冲星可以作为标志性的路标,但前提是你在宇宙空间首先要发现它,因为脉冲星的脉冲信号是有方向性的,同一颗脉冲星不是在所有方向上都能被发现的,所以把脉冲星作为辅助性的坐标参考验证航线还是比较适合的。“先驱者”飞船带有一张金属板,标记了太阳系相对于14颗脉冲星的位置。如果外星文明发现了这张“地图”,就可以借助它找到地球。

总之,在远离太阳的宇宙空间去定位太阳,还是要尽量收集更多恒星的参数坐标,收集的越多,计算预测的就能越精确,不过,人类现在太阳系都很难出去,至于星际旅行还是看科幻电影比较合适。

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