在三維世界地球投影的生活里,安莉陪伴和鼓勵(lì)艾萍,艾萍的幾何成績(jī)有了質(zhì)的提升。逐漸找回了信心,安莉還找來(lái)了一些有趣的幾何題目,讓艾萍在實(shí)踐中加深理解。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力,艾萍終于弄懂了那些讓她頭疼的幾何知識(shí),期末考試也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。
由幾何里的勾股定理,兩個(gè)孩子探索到宇宙,宇宙內(nèi)的恒星。
艾萍:用三角視差法能測(cè)多遠(yuǎn)距離內(nèi)的恒星?
安莉:三角視差法主要用于測(cè)量距離較近的恒星,其有效測(cè)量范圍一般在100光年以內(nèi)。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)恒星的周年視差為1角秒時(shí),其距離為1秒差距,約等于3.26光年。目前,用三角視差法已測(cè)定了約10000顆恒星的距離,這些恒星的視差角都不超過(guò)1角秒。對(duì)于更遙遠(yuǎn)的恒星,由于視差角非常小,很難用三角視差法精確測(cè)定其距離,就需要采用其他方法,如分光視差法、星團(tuán)視差法、統(tǒng)計(jì)視差法以及由造父變星的周期光度關(guān)系確定視差等。
艾萍:由勾股定理到三角視差法,生活中無(wú)處不在的勾股定理啊。
安莉:三角視差法與勾股定理的關(guān)系在于,它們都利用了直角三角形的性質(zhì)來(lái)測(cè)量距離。
在三角視差法中,我們通過(guò)觀測(cè)恒星在地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)過(guò)程中相對(duì)于背景恒星的視位置變化,來(lái)確定恒星的距離。具體來(lái)說(shuō),當(dāng)?shù)厍蛟谲壍郎蠌囊粋€(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置時(shí),恒星的視位置會(huì)發(fā)生變化,形成一個(gè)視差角。這個(gè)視差角與地球軌道半徑(即1個(gè)天文單位,約1.496億公里)以及恒星的距離有關(guān)。通過(guò)測(cè)量視差角,我們可以利用三角關(guān)系來(lái)計(jì)算恒星的距離。
艾萍:勾股定理是直角三角形的一個(gè)基本性質(zhì),它指出直角三角形的斜邊的平方等于兩直角邊的平方和。在三角視差法中,我們可以將地球軌道半徑、恒星的距離以及視差角構(gòu)成一個(gè)直角三角形,其中恒星的距離是斜邊,地球軌道半徑是直角邊之一,另一個(gè)直角邊是恒星在地球軌道上兩個(gè)位置之間的視位置變化距離。通過(guò)測(cè)量視差角,我們可以利用勾股定理來(lái)計(jì)算恒星的距離。
安莉:三角視差法與勾股定理的關(guān)系在于,它們都利用了直角三角形的性質(zhì)來(lái)測(cè)量距離。三角視差法是勾股定理在天文學(xué)中的一個(gè)應(yīng)用。
兩個(gè)女孩互相扶持著,一起成長(zhǎng),一起進(jìn)步。在安莉舞蹈受挫后,艾萍陪著她一起分析比賽中的失誤,從動(dòng)作的細(xì)節(jié)到比賽時(shí)的心態(tài)調(diào)整,一點(diǎn)點(diǎn)地幫她找回自信,還鼓勵(lì)她參加更多的小型舞蹈活動(dòng)來(lái)積累經(jīng)驗(yàn);而艾萍在安莉的幫助下,也逐漸攻克了那門難纏的幾何課程,最終順利通過(guò)了考試,還取得了不錯(cuò)的成績(jī)。她們?cè)诒舜说呐惆楹椭С窒拢粩嗫朔щy,向著更好的自己邁進(jìn)。
艾萍:三角視差法能測(cè)多遠(yuǎn)距離內(nèi)的恒星?
安莉:三角視差法主要用于測(cè)量距離太陽(yáng)100光年內(nèi)的恒星。這是因?yàn)楹阈请x我們?cè)竭h(yuǎn),視差角就越小,實(shí)際觀測(cè)中很難精確測(cè)定。對(duì)于更遠(yuǎn)的恒星,視差角非常小,難以通過(guò)地面觀測(cè)設(shè)備精確測(cè)量,因此需要使用其他方法,如分光視差法等。
艾萍:恒星視差法還有其他應(yīng)用嗎?
安莉:恒星視差法除了用于測(cè)量恒星距離外,還可以研究恒星的物理特性和演化規(guī)律。
高精度的恒星三角視差可以精確測(cè)定一些具有重要天體物理意義的恒星的基本參數(shù),如白矮星、紅矮星、O型和B型星、HerbigAe/Be星、Ap和Am星等。這些參數(shù)包括恒星的質(zhì)量、半徑、光度等,對(duì)于研究這些恒星的物理特性和演化規(guī)律起著重要作用。
恒星視差法是校準(zhǔn)其他測(cè)量方法的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)精確測(cè)量恒星的視差,可以校準(zhǔn)和驗(yàn)證其他間接測(cè)量方法的準(zhǔn)確性,如分光視差法、光度視差法等。這些方法在測(cè)量更遠(yuǎn)距離的恒星時(shí)更為適用,但需要通過(guò)恒星視差法來(lái)校準(zhǔn)其精度。
艾萍:通過(guò)測(cè)量恒星的視差,可以確定恒星在銀河系中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。安莉:恒星的視差數(shù)據(jù)結(jié)合其他觀測(cè)數(shù)據(jù),如恒星的自行(即恒星在天球上的運(yùn)動(dòng)),可以計(jì)算出恒星的空間速度和軌道參數(shù)。這對(duì)于研究銀河系的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)、恒星的運(yùn)動(dòng)學(xué)以及恒星在銀河系中的分布等具有重要意義。
艾萍:恒星的視差數(shù)據(jù)可以用于確定恒星的絕對(duì)亮度。
安莉:絕對(duì)亮度是指恒星在標(biāo)準(zhǔn)距離(10秒差距)處的亮度,通過(guò)測(cè)量恒星的視星等和視差,可以計(jì)算出恒星的絕對(duì)星等。這有助于研究恒星的光度和光譜類型,進(jìn)一步了解恒星的物理性質(zhì)。
艾萍:高精度的恒星視差數(shù)據(jù)可以幫助確定恒星的化學(xué)組成。
安莉:通過(guò)測(cè)量恒星的視差和光譜,可以更準(zhǔn)確地確定恒星的金屬豐度和其他化學(xué)元素的含量。這對(duì)于研究恒星的形成和演化、恒星的化學(xué)演化以及銀河系的化學(xué)演化等具有重要意義。
艾萍:對(duì)于一些具有強(qiáng)磁場(chǎng)的恒星,如Ap和Am星,高精度的恒星視差數(shù)據(jù)可以用于研究其磁場(chǎng)的特性和演化。
安莉:通過(guò)測(cè)量恒星的視差和光譜,可以更準(zhǔn)確地確定恒星的磁場(chǎng)強(qiáng)度和結(jié)構(gòu),從而了解這些恒星的磁場(chǎng)對(duì)恒星物理性質(zhì)的影響。
艾萍:對(duì)于一些具有顯著自轉(zhuǎn)的恒星,如HerbigAe/Be星,高精度的恒星視差數(shù)據(jù)可以用于研究其自轉(zhuǎn)特性和自轉(zhuǎn)軸的傾斜。
安莉:通過(guò)測(cè)量恒星的視差和光譜,可以更準(zhǔn)確地確定恒星的自轉(zhuǎn)速度和自轉(zhuǎn)軸的方向,從而了解這些恒星的自轉(zhuǎn)對(duì)其物理性質(zhì)和演化的影響。
艾萍:恒星視差法可以用于研究恒星的伴星和行星系統(tǒng)。
安莉:通過(guò)測(cè)量恒星的視差和光譜,可以更準(zhǔn)確地確定恒星的伴星或行星的存在和特性。這對(duì)于研究恒星的多星系統(tǒng)和行星系統(tǒng)的形成和演化具有重要意義。
艾萍:恒星視差法如何幫助研究銀河系的結(jié)構(gòu)?
安莉:恒星視差法在研究銀河系結(jié)構(gòu)方面有著重要的應(yīng)用,通過(guò)三角視差法,天文學(xué)家可以精確測(cè)量銀河系內(nèi)不同旋臂的距離。例如,2006年,中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)和南京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)利用三角視差法精確測(cè)定了銀河系英仙臂的距離,測(cè)量精度高達(dá)2%,將天體測(cè)量的精度提高了100倍。這一成果以題為《銀河系英仙臂的距離》作為封面文章發(fā)表在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上,被國(guó)際同行評(píng)價(jià)為開創(chuàng)了天文學(xué)中三角視差測(cè)量天體距離的新紀(jì)元。
艾萍:利用三角視差法測(cè)量大量恒星的距離和自行,可以繪制出銀河系的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。
安莉:確實(shí),2020年,南京大學(xué)和哈佛大學(xué)合作,通過(guò)甚長(zhǎng)基線干涉技術(shù)精確測(cè)量了位于銀盤上近200個(gè)大質(zhì)量恒星的距離和自行,得到了銀河系旋臂的結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)系的位置以及它繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的速度,繪制出尺度為10萬(wàn)×10萬(wàn)光年的全新銀河系結(jié)構(gòu)圖。這張圖清晰地展示了銀河系是一個(gè)具有四條旋臂的棒旋星系,基本解決了銀河系究竟有幾條旋臂這個(gè)天文學(xué)中長(zhǎng)期懸而未決的重大科學(xué)問(wèn)題。
艾萍:通過(guò)測(cè)量恒星的視差和自行,可以計(jì)算出恒星的空間速度和軌道參數(shù),從而研究銀河系的旋轉(zhuǎn)速度和質(zhì)量。
安莉:2007年至今,貝塞爾項(xiàng)目的研究團(tuán)隊(duì)在《天體物理雜志》(ApJ)上發(fā)表了關(guān)于銀河系旋轉(zhuǎn)速度和質(zhì)量的系列最新研究成果文章。這些研究表明,銀河系的旋轉(zhuǎn)速度比以前預(yù)計(jì)的更快,以前認(rèn)為是220公里/秒,現(xiàn)在估計(jì)約254公里/秒;從而判斷銀河系的質(zhì)量更大,大約是目前認(rèn)定的1.5倍。
艾萍:通過(guò)高精度的恒星視差測(cè)量,可以發(fā)現(xiàn)銀河系中新的旋臂結(jié)構(gòu)。
安莉:研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系非常接近于獨(dú)立于四條主旋臂的一條本地臂(LocalArm),這條本地臂位于英仙臂和人馬-船底臂之間,長(zhǎng)度約為20,000光年,比以前估計(jì)的要大得多,它的形狀和包含豐富的大質(zhì)量恒星形成區(qū)可與其他四條主旋臂類比。
艾萍:通過(guò)測(cè)量恒星的視差和自行,可以更準(zhǔn)確地確定恒星在銀河系中的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài),從而研究銀河系的暗物質(zhì)分布。
安莉:高精度的恒星視差數(shù)據(jù)可以幫助天文學(xué)家更好地理解銀河系的引力場(chǎng),進(jìn)而推斷暗物質(zhì)的分布情況。
艾萍和安莉在學(xué)術(shù)上的見解是一種心靈上的契合和理解。她們能夠洞察對(duì)方的內(nèi)心世界,知道對(duì)方在想什么,需要什么。她們的默契程度,甚至可以用“心有靈犀”來(lái)形容。一個(gè)眼神、一個(gè)微笑、一個(gè)動(dòng)作,她們就能明白對(duì)方的意思,彼此之間的溝通無(wú)需多言。
艾萍:你如何看待銀河系旋臂的結(jié)構(gòu)圖。
安莉:銀河系旋臂的結(jié)構(gòu)圖能告訴我們銀河系的整體形態(tài)。
最新的銀河系旋臂結(jié)構(gòu)圖清晰地展示了銀河系是一個(gè)具有多條旋臂的棒旋星系。
艾萍:銀河系內(nèi)部由英仙臂和矩尺臂兩條旋臂對(duì)稱向外延伸,在外部分叉并形成包括半人馬臂、人馬臂、船底臂和本地臂等多條長(zhǎng)而不規(guī)則的旋臂段。這一發(fā)現(xiàn)改變了我對(duì)銀河系的傳統(tǒng)認(rèn)知,使銀河系看起來(lái)不再特殊,而是一個(gè)普通的多旋臂星系。
安莉:通過(guò)精確測(cè)量,確定了太陽(yáng)系在銀河系中的位置。太陽(yáng)系位于獵戶座旋臂內(nèi),介于人馬座旋臂和英仙座旋臂之間,但更靠近英仙座旋臂。
艾萍:這一位置信息對(duì)于我理解太陽(yáng)系的運(yùn)動(dòng)和環(huán)境非常重要。
安莉:最新的結(jié)構(gòu)圖詳細(xì)描繪了銀河系旋臂的次級(jí)結(jié)構(gòu),包括旋臂間的次級(jí)結(jié)構(gòu)和不均勻性。本地臂曾被認(rèn)為是銀河系旋臂的一個(gè)短小的鼓包,但最新的研究發(fā)現(xiàn)它可能是一個(gè)主臂的分支或者本身就是一個(gè)類似主臂的結(jié)構(gòu)。
艾萍:通過(guò)測(cè)量恒星的視差和自行,我們可以計(jì)算出銀河系的旋轉(zhuǎn)速度和質(zhì)量。
安莉:貝塞爾項(xiàng)目的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),銀河系的旋轉(zhuǎn)速度比以前預(yù)計(jì)的更快,以前認(rèn)為是220公里/秒,現(xiàn)在估計(jì)約254公里/秒;從而判斷銀河系的質(zhì)量更大,大約是目前認(rèn)定的1.5倍。
艾萍:通過(guò)研究旋臂結(jié)構(gòu),我們可以更好地理解銀河系的演化歷史。利用蓋亞衛(wèi)星數(shù)據(jù)搜尋和證認(rèn)新的星團(tuán),并利用星團(tuán)的分布、運(yùn)動(dòng)和回歸,科學(xué)家們首次研究了銀河系旋臂的演化。
安莉:旋臂結(jié)構(gòu)圖還揭示了銀河系中物質(zhì)的分布情況。通過(guò)測(cè)量大質(zhì)量恒星形成區(qū)的距離和自行,科學(xué)家們可以確定旋臂上的物質(zhì)分布。這些數(shù)據(jù)有助于我們了解銀河系中的恒星形成區(qū)、分子氣體和塵埃的分布,從而更好地理解銀河系的物理過(guò)程。
艾萍:最新的研究發(fā)現(xiàn),銀河系旋臂的不均勻性以及大質(zhì)量恒星與其他天體的運(yùn)動(dòng)差異,這些動(dòng)態(tài)變化有助于我們更好地限定銀河系的基本參數(shù),進(jìn)一步理解銀河系的動(dòng)態(tài)行為。
安莉點(diǎn)了點(diǎn)頭:銀河系旋臂的結(jié)構(gòu)圖為我們提供了銀河系的整體形態(tài)和詳細(xì)結(jié)構(gòu),還幫助我們更好地理解太陽(yáng)系在銀河系中的位置、銀河系的旋轉(zhuǎn)速度和質(zhì)量、演化歷史、物質(zhì)分布以及動(dòng)態(tài)變化。這些研究成果極大地推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展,為我們揭示了銀河系的廬山真面目。
劉思在阿房宮地下管道里遇到人魚膏蠟燭毒氣攻擊的時(shí)候,只見那毒氣如墨云般翻滾而來(lái),瞬間將四周籠罩在一片陰森詭異的氛圍中。劉思只覺(jué)眼前一暗,一股刺鼻的腥臭味瞬間鉆入鼻腔,下意識(shí)地屏住呼吸,但那毒氣卻似有靈性般,順著微張的毛孔,悄無(wú)聲息地滲入體內(nèi)。
剎那間,劉思只覺(jué)全身如被火灼,血液仿佛在血管中沸騰,每一條經(jīng)脈都似被毒蛇噬咬,劇痛難忍。身體不由自主地顫抖起來(lái),雙手緊緊握住,指甲深深嵌入手心,卻仍無(wú)法緩解那蝕骨的痛楚。毒氣在體內(nèi)肆虐,意識(shí)開始模糊,眼前的一切都變得扭曲、飄忽,仿佛整個(gè)世界都在旋轉(zhuǎn)、下沉。
劉思和另一個(gè)劉思努力想要穩(wěn)住身形,但雙腿卻如灌了鉛般沉重,每邁出一步都似要耗盡全身的力氣。呼吸愈發(fā)急促,每一次吸氣都像是在吸入更多的毒氣,每一次呼氣都像是在吐出生命的氣息。他們不愿就此倒下,要與這毒氣抗?fàn)幍降住?/p>
然而,毒氣的侵蝕愈發(fā)猛烈,另一個(gè)劉思為了保護(hù)劉思,把毒氣轉(zhuǎn)移到了艾萍的身上,劉思暫時(shí)的休克了。而艾萍在恐龍石陣被另一個(gè)空間的人魚膏蠟燭毒氣攻擊了。真是人在這里坐,毒從他處來(lái)。
誰(shuí)料平地一聲雷,毒氣竟如不請(qǐng)自來(lái)的“貴客”,氣勢(shì)洶洶地闖入了艾萍的世界。這毒氣,可真是個(gè)調(diào)皮搗蛋的“小鬼”,不按套路出牌,偏要來(lái)個(gè)出其不意,讓所有孩子措手不及。
正當(dāng)劉思在阿房宮的地方管道被這突如其來(lái)的毒氣搞得暈頭轉(zhuǎn)向,狼狽不堪之時(shí),另一個(gè)劉思卻像是從天而降的“救世主”,急匆匆?guī)退蛇^(guò)難關(guān),她眼見劉思危在旦夕,二話不說(shuō),便使出渾身解數(shù),把毒氣一股腦兒地轉(zhuǎn)移到了與劉思有集體意識(shí)的艾萍身上。這操作,簡(jiǎn)直比變魔術(shù)還神奇,毒氣瞬間就換了“東家”,劉思得以暫時(shí)脫身,一頭栽倒在地,休克過(guò)去,倒也是因禍得福,暫且逃離了毒氣的魔爪。
可這艾萍,原本在恐龍石陣?yán)镉圃沼卧眨貌粣芤猓l(shuí)知竟也遭遇了毒氣的“飛來(lái)橫禍”。這毒氣,好似長(zhǎng)了翅膀的“流浪漢”,四處亂竄,專找艾萍下手。到處追著艾萍跑,艾萍不幸成了另一個(gè)空間人魚膏蠟燭毒氣的“靶子”,被毒氣狠狠地“咬”了一口,真是躺著也中槍,無(wú)辜得很。
李琦:這人魚膏蠟燭毒氣,真是個(gè)不講道理的“小霸王”,說(shuō)來(lái)就來(lái),說(shuō)走還不一定走,讓人防不勝防。劉思和艾萍,原本是好好的,卻被這人魚膏蠟燭毒氣攪得雞飛狗跳,瞬間亂了套。
毒氣的侵蝕愈發(fā)猛烈,宛如一條條猙獰的巨獸,在空氣中肆意翻騰,散發(fā)著令人作嘔的惡臭。另一個(gè)劉思見狀,眼中閃過(guò)一抹決絕之色,她深吸一口氣,雙手迅速結(jié)印,口中念念有詞,一股無(wú)形的力量從她體內(nèi)涌出,將毒氣盡數(shù)吸附。
那毒氣仿佛被磁鐵吸引的鐵屑,紛紛向另一個(gè)劉思匯聚,卻又在半空中突然改變方向,跨越了空間,朝著艾萍所在的恐龍石陣疾馳而去。艾萍只覺(jué)眼前一花,還未來(lái)得及反應(yīng),便被毒氣團(tuán)團(tuán)包圍。那毒氣如同有生命般,鉆入她的毛孔,侵蝕她的肌膚,她痛苦地嘶吼著,雙手在空中亂抓,試圖擺脫這可怕的侵襲,卻只是徒勞無(wú)功。
安莉見狀,急忙狠狠地抱住艾萍。她的雙臂如同堅(jiān)固的盾牌,緊緊地環(huán)繞在艾萍的腰間,仿佛要將她所有的痛苦都攬入懷中。安莉的懷抱充滿了力量與堅(jiān)定,那是一種無(wú)畏的勇氣,一種舍己為人的偉大。
安莉的臉上寫滿了堅(jiān)毅,只有對(duì)艾萍的關(guān)切與保護(hù)。她的身體微微前傾,用自己的胸膛為艾萍擋住更多的毒氣,仿佛在用自己的生命為艾萍筑起一道防線。安莉的呼吸變得急促,但她卻毫不在意自己的安危,只是緊緊地抱著艾萍,生怕她再受到一絲傷害。
安莉的手臂在顫抖,那是她用盡全力在支撐著,但她卻咬緊牙關(guān),沒(méi)有發(fā)出一絲呻吟。她的額頭上滲出了細(xì)密的汗珠,那是她在與毒氣抗?fàn)幍暮圹E,但她卻毫不在意,只是將艾萍抱得更緊。安莉的懷抱如同一座溫暖的港灣,讓艾萍在痛苦中找到了一絲依靠,一絲希望。
如果不是安莉及時(shí)控制住了艾萍,掙扎的艾萍只會(huì)被人魚膏蠟燭毒氣攻擊得更猛烈。只見那蠟燭燃燒時(shí)散發(fā)出的毒氣,宛如一條條無(wú)形的巨獸在嘲笑,在空中扭曲盤旋,艾萍越掙扎,這些毒氣似乎越興奮。找到了更猛烈的突破口,紛紛朝著她的身體涌去。艾萍的臉色愈發(fā)蒼白,淚水止不住地往外涌,她張開嘴想要呼喊,卻只能發(fā)出沙啞而微弱的嘶吼聲,更多的毒氣趁機(jī)灌入她的喉嚨,讓她劇烈地咳嗽起來(lái),身體也因缺氧而開始抽搐。
越是這個(gè)時(shí)候,越需要安靜。安莉緊緊地抱住艾萍,用自己的身體為她抵擋部分毒氣的侵襲。她輕聲在艾萍耳邊安撫道:“艾萍,別動(dòng),聽我說(shuō),你越掙扎,毒氣就越容易進(jìn)入身體。現(xiàn)在,我要你閉上眼睛,深呼吸,盡量讓自己平靜下來(lái),相信我,我會(huì)救你的。”安莉的聲音溫柔而堅(jiān)定,仿佛有著神奇的力量,艾萍原本慌亂的心緒在她的安撫下漸漸平息,她努力地按照安莉說(shuō)的去做,緩緩地閉上眼睛,雖然呼吸依舊急促,但不再像剛才那樣無(wú)序地掙扎,身體的抽搐也逐漸減輕。安莉見狀,心中稍安。