國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)修訂日地距離

在 8月下旬于中國(guó)北京舉行的國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)上，天文學(xué)家重新定義了太陽(yáng)系中最重要的距離。天文單位（AU）——從地球到太陽(yáng)的距離——終于從一個(gè)模棱兩可的估算變成了一個(gè)單一的數(shù)字。

在天文學(xué)中，日地距離是一個(gè)歷史最悠久的數(shù)值。對(duì)日地距離的第一次準(zhǔn)確測(cè)量是在1672年，當(dāng)時(shí)著名天文學(xué)家Giovanni Cassini在法國(guó)巴黎觀測(cè)火星，同時(shí)他的同事Jean Richer則在南美洲的法屬圭亞那觀測(cè)這顆紅色的行星。考慮到這兩次觀測(cè)之間的視差或角度差，天文學(xué)家計(jì)算了從地球到火星的距離，并利用這一結(jié)果最終得出了從地球到太陽(yáng)的距離。他們的結(jié)果是1.4億km——這與今天的數(shù)值差不了太多。

直至20世紀(jì)后半葉，這種視差測(cè)量法依然是推導(dǎo)太陽(yáng)系中任意距離的唯一可靠途徑，天文單位也因此一直被表示為可將角度測(cè)量轉(zhuǎn)化為距離的一個(gè)基本常數(shù)組合。而近些年來(lái)，天文單位被定義為：“在太陽(yáng)引力作用下沿圓軌道以每天0.017 202 098 95 rad（即所謂的高斯引力常數(shù)）的角速度運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)粒子的軌道半徑。”而這一定義給天文學(xué)家?guī)?lái)了麻煩。德國(guó)德累斯頓技術(shù)大學(xué)的天文學(xué)家Sergei Klioner表示，它經(jīng)常讓天文學(xué)學(xué)生感到困惑不解；更重要的是，它有悖于愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論，從而給研究太陽(yáng)系模型的行星科學(xué)家造成了巨大的痛苦。同時(shí)，太陽(yáng)自身也引發(fā)了另一個(gè)問(wèn)題：高斯引力常數(shù)以太陽(yáng)的質(zhì)量為基礎(chǔ)，因此天文單位與太陽(yáng)質(zhì)量被密不可分地聯(lián)系在一起；然而太陽(yáng)的質(zhì)量正隨著能量輻射而減少，這就使天文單位也在緩慢發(fā)生著變化。

重新定義天文單位大概花了幾十年的時(shí)間——當(dāng)代天文學(xué)家利用航天器、雷達(dá)和激光直接測(cè)量了這一距離。改進(jìn)后的定義抹去了老的天文單位存在的所有問(wèn)題。修訂的距離與太陽(yáng)質(zhì)量沒(méi)有任何關(guān)系。因“米”被定義為光在真空中旅行1/299 792 458 s的距離，而光速在所有的參照系中都是恒定的，從而使天文單位不再隨著觀測(cè)者在太陽(yáng)系中的位置不同而發(fā)生變化。