我有几个问题(答的越多追加越多)1,光速是如何测的?2,星球数量及质量是怎么测的?3,星球间距离怎么测

Question

我有几个问题(答的越多追加越多)
1,光速是如何测的?
2,星球数量及质量是怎么测的?
3,星球间距离怎么测

Answer 1

1)17世纪初,伽利略用测量声速的方法来测量光速,他让两个人各提一盏有遮光板的灯,并分别站在相距约1．6千米的地方,令第一个人先打开他的灯,同时开始计时；第二个人见到第一个人的灯亮时,立刻打开自己的灯；当第一个人看见第二个人的灯亮时,停止计时,这样测出光从第一个人到第二个人再返回所用的时间,再测出两地的距离,就可以计算出光的速度.从原理上讲,伽利略的方法是对的,但是实验失败了.这是因为光速很大,1／7秒能绕地球一周多,靠当时的条件在地球上用通常测声速的方法测光速是难以实现的.于是,人们把测光速的场地移到太空.在伽利略去世后约30年,丹麦王文学家罗默在观察木星的卫星食中,于1676年指出光速是有限的.
1834年,英国物理学家惠斯通利用旋转镜来测定电火花持续的时间,也想用此法来测定光速,同时也想确认一下在拆折射率更大的介质中,光速是否更大.惠斯通的思想方法是正确的,但是他没有完成.
斐索先后研究了光的干涉、热膨胀等,发明了干涉仪.他在研究和测量光速问题上作出了贡献,是第一个不用天文常数、不借助天文观察来测量光速的人.他是采用旋转齿轮的方法来测定光速的.测出的光速为 342539.21千米/秒,这个数值与当时天文学家公认的光速值相差甚小.
傅科在物理学史上以其“傅科摆”的实验著名于世.在光速测定的研究中,他是采用旋转平面镜的方法来测量光速的.其测得的光速为29.8×107米/秒,并分析实验误差不可能超过5×105米/秒.
1850年5月6日傅科向科学院报告了自己的实验结果,并发现光速在水中比在空气中小,证明了波动说的观点是正确的.
迈克耳逊（美国人,A.A.Michelson,1852-1931）继承了傅科的实验思想,用旋转八面棱镜法测得光速为299796千米/秒.
3)测量星球之间的距离：
三角视差法
测量天体之间的距离可不是一件容易的事.天文学家把需要测量的天体按远近不同分成好几个等级.离我们比较近的天体,它们离我们最远不超过100光年（1光年＝9.461012千米）,天文学家用三角视差法测量它们的距离.三角视差法是把被测的那个天体置于一个特大三角形的顶点,地球绕太阳公转的轨道直径的两端是这个三角形的另外二个顶点,通过测量地球到那个天体的视角,再用到已知的地球绕太阳公转轨道的直径,依靠三角公式就能推算出那个天体到我们的距离了.稍远一点的天体我们无法用三角视差法测量它和地球之间的距离,因为在地球上再也不能精确地测定他它们的视差了.
移动星团法
这时我们要用运动学的方法来测量距离,运动学的方法在天文学中也叫移动星团法,根据它们的运动速度来确定距离.不过在用运动学方法时还必须假定移动星团中所有的恒星是以相等和平行的速度在银河系中移动的.在银河系之外的天体,运动学的方法也不能测定它们与地球之间的距离.
造父视差法（标准烛光法）
物理学中有一个关于光度、亮度和距离关系的公式.S∝L0/r2
测量出天体的光度L0和亮度S,然后利用这个公式就知道天体的距离r.光度和亮度的含义是不一样的,亮度是指我们所看到的发光体有多亮,这是我们在地球上可直接测量的.光度是指发光物体本身的发光本领,关键是设法知道它就能得到距离.天文学家勒维特发现“造父变星”,它们的光变周期与光度之间存在着确定的关系.于是可以通过测量它的光变周期来定出广度,再求出距离.如果银河系外的星系中有颗造父变星,那么我们就可以知道这个星系与我们之间的距离了.那些连其中有没有造父变星都无法观测到的更遥远星系,当然要另外想办法.
三角视差法和造父视差法是最常用的两种测距方法,前一支的尺度是几百光年,后一支是几百万光年.在中间地带则使用统计方法和间接方法.最大的量天尺是哈勃定律方法,尺度达100亿光年数量级.
哈勃定律方法
1929年哈勃(Edwin Hubble)对河外星系的视向速度与距离的关系进行了研究.当时只有46个河外星系的视向速度可以利用,而其中仅有24个有推算出的距离,哈勃得出了视向速度与距离之间大致的线性正比关系.现代精确观测已证实这种线性正比关系
V = H0×d
其中v为退行速度,d为星系距离,H0=100h0km．s-1Mpc（h0的值为0