如何測量天體體積?
在地球上,利用現有的科學技術手段,該如何測量恆星,行星,彗星等天體的體積。謝謝!
―――――――――――――――――――――――
這個問題主要是針對如何獲得天體半徑的,答案中告訴我球體半徑公式就不需要了,謝謝。
謝謝邀請。這次答案針對恆星(應該就是題主「天體」的意思?)。
其實這是一個非常有趣而深邃的問題。如果要究其根本,我們人類如何一步步確定地球繞著太陽轉,地球軌道不是圓的而是橢圓形,地日距離,太陽表面溫度等等,都是回答這個問題的要素。這裡,為了簡便,就簡單闡述其中一個相對教科書的方法。
恆星可以被當作一個全波段輻射的黑體,而斯特潘-波爾茲曼定律( Stefan-Boltzmann Law)告訴我們: ,即 光度 = 常數X面積X溫度的4次方。
其中, 是Stefan-Boltzmann常數。
對於一個半徑為 的恆星,其總表面積為。所以, . 因為這個公式是普遍適用的,所以如果我們知道太陽的光度 ,未知天體的光度 ,太陽半徑 ,太陽的表面溫度 ,以及未知星體的表面溫度 ,這5個量,就可以算出未知星體的半徑 :
大部分恆星的光度(luminosity)和溫度(可以通過顏色判斷)在赫羅圖(H-R Diagram):
(Source: Wikipedia.)
通過這張圖,我們就可以知道5個量中除了太陽半徑的其他4個。太陽半徑現在也是知道的。
所以,根據上面的公式就可以算出未知星體的半徑了。
然後根據球體的體積公式,就可以算出體積。
初中物理說過了:找一個足夠大的水池加滿水後把恆星放入,然後把恆星取出。水池中減少的水的體積就是恆星的體積
球體的體積公式:V=(3/4)πr3
推薦閱讀:
※pH 試紙標準比色卡為什麼和自然光分解之後的光譜有相同的顏色排列?
※我們所處的宇宙、時空有沒有可能存在如電腦軟體或遊戲中的Bug?
※在極深地下實驗室工作是一種怎樣的體驗?
※「普朗克」探測器繪出的宇宙微波背景圖(宇宙全景圖)為何是橢圓形的?
※如果有一個饅頭每5分鐘就會指數級複製一次,並且這些饅頭不會被吃掉,最終會發展成什麼樣?