如果在一个晴朗的夜晚，在远离城市灯光的地方观察夜空，就能看到一条跨越整个天空的漫射状星带。
如果使用望远镜做进一步观察，还能够发现这条星带包含着成千上万的星群。这一景象在伽利略发明第一台望远镜时就已经被观测到了。之所以在地球上空会有这样的画面，是因为我们本身就处在一个巨大的星群之间。这是星体们围绕一个共同的中心旋转而形成一个类似圆盘的集合体。位于一个旋转的星系中，当我们自“圆盘”内向中心方向望去，就能看到星系中其他星体所组成的一条横跨夜空的星带。
古希腊人也曾经望天发问，但他们没有望远镜来观测具体的行星，所以并不知道夜空中这一有些模糊的发着光的长条物质到底是什么。不过，还是要尽力找出一个合理的解释才行，这对于古希腊人来说就十分简单了。
故事是这样的：
天神宙斯与一个名叫阿尔克墨涅的凡间女子孕育了儿子赫拉克勒斯。宙斯决定让儿子在女神赫拉睡着的时候偷偷喝她的母乳来增添神力。不过，赫拉醒来时发现了赫拉克勒斯，并将其一把推开。这时，一部分母乳也随之喷溅开来，形成夜空中白色的发光带，后来被称作银河系。
我知道您一定在想：“这些古希腊人都在想些什么鬼东西？”不过，相信我，凭这些家伙的想象力，画面还可以更加惨不忍睹。
关键问题是，人们在20世纪以前只能运用可见光来对宇宙进行观测（当然还有我们下一章会讲到的摄影渠道），天文学家们在夜空中发现了大量的漫射性物质，这些发光的云状物质被称为星云。
最初，这些星云十分让人头疼。因为要想在那时的天文界有点名声，最好的办法就是发现一颗彗星。然而，星云与彗星在外形上是极易被混淆的，许多天文学家因此浪费了无数夜晚来观测其运行轨迹。后来，为了避免混淆和节省大家的时间，法国天文学家夏尔·梅西耶编纂了一份星云的清单，记录了他在1758年—1782年观测到的100个星云，并记录下其坐标，以便其他天文学家可以轻易地识别出来。
最初，虽然银河系的这些漫射状星云引起人们的好奇，但并没有被重视。尽管天文学家托马斯·怀特在1750年还曾经撰写了一篇名为《原始理论》（又名《新宇宙假设》）的文章，不过这篇论文在发表时并没有激起什么水花。他在其中描述了银河系中的星体并非在一个无限空间中随意分布。怀特推断这些恒星能够组成一条发光带一定不是偶然，唯一的解释就是银河系实际上是一个巨大的恒星环。
1755年，哲学家伊曼努尔·康德阅读了怀特的这部作品，其中的想法令他十分着迷。康德进一步推测，不仅那些分布在天空中的星云是银河系中的独立“岛屿”，银河系本身在宇宙之中也可能是一个具有特性的独立结构。有赖于康德在那时的名望，他的观点引起了人们的注意和好奇，但仍然需要确凿的证据来验证或推翻这些观点。当然，即使没有明确的依据，也是可以进行部分预测的。
正如怀特所猜想的那样，相比于外圈的星体，银河系中靠近中心点的恒星能在更短时间内完成一次圆周运动，因其运动的圆环周长较小。在星系中的某一动点（如太阳系）对它们进行观察，这一现象则表现为某一区域的星体相互靠近，另一区域内的星体相互远离。
上述推论正好是赫歇尔于1783年观测到的天文现象！这是一个非常有效的证据，说明太阳不仅是移动的，而且太阳系是围绕着“恒星圆环”中心的某种物质在运动。
既然当时没办法搞明白所有的星体到底围绕着何种物质在做圆周运动，人们就将所有的努力都投入破解另外一个谜团的工作中：夜空中可以被观测到的星云是否全都在银河系之内，还是有一些并不位于我们所处的星系？也就是说，除了银河系之外，宇宙中是否还存在更多其他的星系？
这个问题显然很容易解决，步骤如下：
（1）计算银河系的尺寸；
（2）计算各个星云与我们之间的距离；(www.xing528.com)
（3）对比两组数据判断星云与银河系的相对位置。
因此，天文学家们首先要做的就是计算我们所在的银河系的大小。
优先采用的方法是测量出地球与所有恒星之间的距离，并将数据按比例展示在一个三维模型中。这样一来，在添加了足够多的恒星时就可以看出银河系的形状和规模。嗯，是不是有什么问题？当时人们只有恒星视差这一种测量方法，正如我们所知，这种技术有一个最大观测距离。换言之，从地球的运行轨道上，天文学家们只能测量出与我们相距327光年以内的恒星的距离。
如今我们已经知道，银河系的直径是10万光年。这也就是说，用上述方法只能在三维模型中展示出星系实际直径的0.327%。
另外还需补充的一点是，虽然我们可以利用视差，在最大范围内计算出部分恒星与地球的距离，但是恒星表面的明亮程度就如同引力一样，随着距离的增长而呈平方关系递减。这就意味着我们在夜空中看到的较为明亮的恒星在其位置相对较远时，亮度会减弱，使用望远镜也很难做出明确的区分。
虽然之前提到的收集各个恒星与地球距离数据以了解星系规模的方法不错，但是受到恒星亮度的限制。为了能够使用这一方法对银河系的尺寸进行测量，就需要找到一个存在于整个星系之中的、足够明亮的物体。最完美的候选人就是球状星团。
这种恒星群在非常有限的空间之内可以聚集一万到上百万颗星体。因此，相比太阳与其他宇宙中恒星之间的距离，球状星团中恒星之间的距离为其1‰~1%。为了更加具体地解释这一差距，我们以阿尔法半人马座为例，它是离太阳最近的一颗恒星，长度大约是4光年。但若是我们位于某一星团之中，最近的一颗恒星可能仅在1.46~14.6光年之外，抑或是地球与冥王星距离的8.76~87.6倍。好吧，虽然这一数字仍然很庞大，但是在天文学的尺度中这已经相当小了。相比之下，南门二[1]与太阳的距离是冥王星与太阳的距离的8760倍。
接下来我们继续前面的话题。
构成球状星团的恒星聚集在一起，发出十分耀眼的光芒。即使距离星团十分遥远，也可以在天空无数星体中识别出它们。现在天文学家们已经有了可观测的目标，用以丈量银河系的尺寸，只差去对球状星团所在位置进行探测工作了。
不过还有一个问题：如果星团与地球之间的距离太过遥远，那么用恒星视差法是没办法进行准确测量的。
真是太可恶了，这个宇宙是不是故意在给人类出难题啊！
直到1912年，一位名叫亨丽爱塔·斯万·勒维特的天文学家才提出了上述问题的解决方案。她曾经在哈佛大学的天文台工作，负责审查数以千计的摄影底片，以换取每小时5~30美分的工资。那时，天文台不允许女性操作望远镜。
接下来，在讲述勒维特提出的解决方案前，我想插入另一个话题。
[1] 南门二，半人马座中的三合星系统，包含一颗恒星。——译者注
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
