银河系|百年前一场没有胜者的辩论( 二 )
天文学家此时除了可以测量恒星的位置、亮度和光谱之外，还能利用谱线的多普勒效应测量出恒星的径向速度 。相较之下，与之垂直的自行（proper motion）则只能针对较近的恒星测量出些微的差异 。
虽然处在一个动荡的年代里，但天文学界在第一次世界大战后还是乐于支持成立一个国际性的组织，于是在1919年成立了国际天文学联合会（International Astronomical Union，IAU） 。许多天文学界的标准、规则等都是由这个机构发布，跟我们这个主题相关的就是银河系的大小 。
银河系究竟有多大呢？
不同学者估算的的数值会有些差异，但多落在某个范围内，最大的问题在于两种迥异的方法带来的差距高达10倍 。虽然在天文学当中，某个范围内的误差可以容忍，但在这个议题上相差一个数量级让学者们无法接受 。就在这样的背景下，美国国家科学委员会决定来场讨论 。
虽然事后许多学者会用“大辩论”（Great Debate）来称呼这件事，但其实这次并非采取辩论的方式，而是举办了两场演讲，由双方代表阐述各自的观点 。
把太阳从中心移走的沙普利
哈罗·沙普利（Harlow Shapley，1885-1972）率先发言 。当时年仅35岁的他是威尔逊天文台台长，本来他也跟随前辈用传统的恒星计数方法来研究银河系结构，但是后来改用亮星来确定距离，这让他更有踏实感 。沙普利甚至分析出太阳不是银河系的中心，而是同中心还有段距离，因此觉得这样比起以前的方法应该更好、更精确 。
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哈罗·沙普利丨来源：supernova.eso.org
对沙普利而言，把宇宙（当时的宇宙跟银河系同义）的中心从太阳这里移开，是一项巨大的成就 。因此他开宗明义，人类知识的发展导致从以人为中心转变为以地球为中心，以太阳为中心更是人类科学的一大飞越，那说不定现在就是要从以太阳为中心的观点再进一步的时刻 。接下来他开始介绍几位学者所采用的方法，然后再讲自己的不同看法 。
他表示银河系是个庞大的系统，过去已知内部有许多恒星、星云和星团等，不过现在发现看似不在盘面上的球状星团，其实也属于这个系统 。
沙普利的方法基础是测量恒星距离的新进展 。测量恒星的距离，最可靠的是视差法（parallax） 。这种方法利用地球在公转轨道上半年的空间差距，去观察较近的恒星，可以看到它们在更远的背景恒星前有位置改变，用几何的方式可以推得其距离 。不过当天体太远时，地球公转轨道所造成的视差角度太小，以至于无法测量 。这个方法的极限是只能测量数百光年的距离，再远就要换用别的方法 。
天文学家发现相同光谱的恒星亮度会落在某个范围，因此接下来反过来用恒星光谱与所应有的亮度，与实际测量到的亮度进行比较，就可换算出天体的距离 。打个比方，当你知道一支蜡烛的真实亮度后，发现距离越远，蜡烛的亮度越暗，这时就可以根据变暗的情况来推算同远处蜡烛的距离 。在这里，沙普利建议可以用星团与光谱类型B的亮星或者红巨星来当作参照，因此也被称为“标准烛光” 。他认为这些天体在太阳附近呈现出规律性，那物理定律自然可以推广到宇宙的其他地方 。
此外还可利用造父变星（Cepheid variables）的周期与亮度的固定关系，先测量周期，推测应有的亮度，再推导出到地球的距离 。造父变星的这种特性在当时是新的发现，许多学者对其信心不足，但沙普利认为借助造父变星测量的星团距离，与使用红巨星和B型星的结果一致，因此没必要怀疑 。
在论证自己测量距离的方法有坚实的基础后，沙普利得出银河系的直径至少为30万光年，太阳距离银河中心最少有5万光年 。
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