宇宙浩瀚，想要测量遥远天体距离地球有多远并不容易。对于不同的宇宙尺度，需要使用不同的测距方法。
这种测量距离的方法是基于这样一个事实：光（以无线电波、微波、红外线、可见光或X射线的形式）以大约每秒30万公里的速度传播，光速是一个常数。通过向天体发射无线电波，然后接收反射信号，可以测量出这个过程所需的时间，从而很容易计算出天体的距离。但这种方法仅限于太阳系内的天体，而对于太阳系外的遥远天体只能用其他方法。
先在一年中的某一时间点测量恒星在天空的位置，然后在六个月后，地球位于太阳的另一侧时，再一次对这颗恒星的位置进行测量。在我们看来，恒星将在天空中移动微小的距离，这被称为视差。在测出夹角之后，由于地球和太阳的距离已知，根据三角关系很容易测出恒星的距离。然而，对于上百光年之外的恒星，由于距离遥远，视差将变得极小，所以无法使用三角视差法来进行测距。
宇宙中有一种特殊的恒星，它的光度会随时间呈现出周期性地变化，这就是造父变星。通过观测造父变星的亮度，就能计算出它们的距离。造父变星法的测距范围在数千万光年之内，这意味着该方法可以测出河外星系的距离。
对于更遥远的星系，可以借助Ia型超新星法。在一种特殊的双星系统中，一颗恒星死亡演化成白矮星，另一颗恒星依然存在。然后，白矮星从伴星不断吸取物质，质量逐渐增加至太阳的1.44倍，达到钱德拉塞卡极限，它将爆发成Ia型超新星。因为这种超新星的爆发是完全相同的，光度是一定的，所以能够用来准确地测量距离。然而，Ia型超新星在宇宙中较为罕见，可遇而不可求。
对于距离超过10亿光年的天体，只能通过红移法来进行测距。宇宙正在膨胀，几乎所有的星系都在远离我们而去，它们的光谱大都呈现出红移。距离越远，星系的退行速度越快。通过测量星系的红移，就可以计算出它们的退行速度以及距离。
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