Si las estrellas se mueven, ¿por qué no podemos verlas? ¿Y las constelaciones pueden seguir siendo las mismas?
A simple vista, no hay ningún movimiento relativo obvio entre ellas. Las estrellas en todo el cielo nocturno son como puntos brillantes incrustados en una cortina negra.
Por supuesto, los antiguos también observaron este fenómeno, por eso llamaron "estrella" a este tipo de estrella que parpadea y no cambia su posición relativa. Y conecte sus posiciones relativas para crear algunos patrones que hemos visto, por lo que existen constelaciones.
Sin embargo, en el cielo nocturno no sólo hay estrellas, sino también algunos planetas especiales descubiertos por los antiguos. Por tanto, las cinco estrellas visibles a simple vista (agua, oro, fuego, madera y tierra) no parpadean, sino que se mueven en relación con otras estrellas (fondo estelar), y se denominan "planetas".
Pero el cielo no siempre es tan monótono, tiene cambios más especiales y regulares. Si miras con suficiente atención, notarás que todo el fondo de estrellas se desplaza de este a oeste a la misma hora todas las noches.
La luna también saldrá por el este cada noche y luego se pondrá por el oeste. A cierta hora cada noche, la luna se desplazará 12 grados hacia el oeste.
El sol sigue el mismo camino. Esto plantea una pregunta: ¿cuál es la ley del movimiento de todo lo que hay en el cielo de este a oeste?
Los antiguos creían que la tierra estaba estacionaria en el centro, y que estas cosas giraban alrededor de la tierra, por lo que vieron el fenómeno anterior. Esta es la teoría geocéntrica. Por supuesto, ahora que sabemos que el movimiento es relativo, ciertamente podemos establecer una teoría geocéntrica para explicar los fenómenos observados.
Pero la teoría heliocéntrica es un modelo más simple y correcto del sistema solar. Fue propuesta por Copérnico en 1543, Galileo observó el sistema Europa y la transición de fase de Venus en 1609, y las tres leyes de Kepler determinaron las órbitas planetarias del sistema solar en 1619.
Y utilizando las tres leyes de los planetas, también predijimos el tránsito de Venus y Mercurio, algo que nunca antes se había observado. El fenómeno del tránsito se observó con precisión en el momento previsto de 1631.
Hasta ahora, la teoría heliocéntrica se ha estabilizado y ha sido ampliamente aceptada.
Sin embargo, hasta principios del siglo XIX todavía había un problema sin resolver con la teoría heliocéntrica, que es el problema del que vamos a hablar hoy, y también es un fenómeno que la gente común entenderá. ver.
Dado que las leyes de Newton se aplican a todo el universo, las estrellas en el cielo también deberían moverse bajo la influencia de la gravedad. ¿Por qué las estrellas que vemos permanecen inmóviles en el cielo?
Dado que la Tierra gira alrededor del Sol, ¿por qué no podemos ver cambios en las posiciones relativas y distancias de las estrellas debido a los cambios en la posición de la Tierra?
Se puede decir que estos dos temas son los últimos bastiones para aquellos que todavía creían en la teoría geocéntrica y se oponían a la teoría heliocéntrica en el siglo XIX. También es una cuestión que a menudo confunde a la gente corriente.
De hecho, la razón es muy sencilla. La razón por la que no se puede ver la posición en movimiento de las estrellas es porque existe un gran error al observar el cielo a simple vista y los pequeños cambios de paralaje de las estrellas no se pueden detectar en absoluto.
Sólo con un telescopio podemos ver el movimiento de las estrellas. El telescopio se utilizó por primera vez para la astronomía en 1609 y a principios del siglo XIX ya habían pasado más de dos siglos.
Durante este período, el desarrollo de la astronomía fue inseparable de la bendición de los telescopios. En este momento, el diámetro de nuestro telescopio ha alcanzado más de 1 metro y los componentes ópticos son más sofisticados. Ya podemos ver muchas estrellas oscuras, nebulosas e incluso planetas apagados (Urano fue descubierto a través de un telescopio por William Herschel en 1781) y lunas.
Por lo que no supone ningún problema observar si la estrella está desplazada.
La primera vez que el hombre observó el movimiento de las estrellas fue en 1804. La estrella observada en ese momento era 61 Cygnus. Después de 10 años de seguimiento, Giuseppe Piazzi descubrió que la estrella se desplazaba lentamente en relación con otras estrellas del cielo.
Y esta estrella es también la primera vez que los humanos utilizan el método de paralaje para medir la distancia a la Tierra. En ese momento, los astrónomos creían que la estrella debía estar muy cerca de la Tierra, o que debía moverse muy rápido, por lo que mostraba un cambio de posición observable.
Así que, utilizando la órbita de la Tierra alrededor del Sol, medimos la posición de la estrella en el cielo cada seis meses y descubrimos que la estrella tiene un paralaje muy pequeño de sólo 0,314 segundos de arco.
Basándose en este paralaje, los astrónomos calcularon que la estrella estaba a 10,3 años luz de la Tierra, menos de 11,4 años luz medidos hoy.
Ahora también sabemos que la velocidad de autopropulsión de una estrella es de 79 km/s, lo que es realmente muy rápido, pero en comparación con su distancia a nosotros, esta velocidad es realmente nada. Incluso si se mueve durante 10 años, nos resulta difícil distinguir su cambio de posición en el cielo a simple vista.
Es como viajar en un coche. Siempre podemos ver que el cinturón de aislamiento cercano está retrocediendo rápidamente, pero cuando miramos las montañas a lo lejos, encontraremos que no parecen moverse mucho o se mueven muy lentamente.
Aplicando este fenómeno cotidiano al vasto universo, podemos explicar naturalmente por qué la velocidad de las estrellas es de decenas o cientos de kilómetros por segundo, pero siempre las vemos inmóviles en la Tierra.
La razón principal es que, en comparación con la distancia entre las estrellas y nosotros, su velocidad es simplemente demasiado lenta, incluso más lenta que la de un caracol.
Entonces, dado que las estrellas se mueven, ¿por qué las constelaciones pintadas por los antiguos no se deforman hoy?
De hecho, las estrellas que vemos en el cielo nocturno son básicamente estrellas de la Vía Láctea. Por supuesto, también podemos ver algunos objetos del cielo profundo, como la Gran y Pequeña Nube de Magallanes, la Galaxia de Andrómeda y la Galaxia Extragaláctica, que parecen una nube borrosa.
Además de estas galaxias, también podemos ver a través de los telescopios que las estrellas de la Vía Láctea no siempre se mueven solas, sino que cientos o miles de ellas se juntan para formar cúmulos estelares abiertos.
Incluso cientos de miles de estrellas se juntan para formar un cúmulo globular más grande. Por lo tanto, el movimiento de la mayoría de las estrellas siempre mostrará un patrón determinado, en lugar de un movimiento aleatorio.
Si las estrellas de una constelación mantienen relaciones físicas regulares entre sí, sus posiciones permanecerán sin cambios durante períodos de tiempo muy largos, en escalas de tiempo de decenas o incluso cientos de millones de años.
Si las estrellas de una constelación no están directamente conectadas físicamente entre sí (como es el caso de la mayoría de las constelaciones), sus posiciones cambiarán muy rápidamente, en una escala de tiempo de cientos de miles de años, y Verás cómo cambia una constelación.
En definitiva, todo está cambiando, pero el ser humano lleva tan poco tiempo de existencia que a simple vista es difícil detectar cambios tan pequeños. Veremos un cielo completamente diferente en el futuro.