@@@@A 2004 年6 月8 日，世界一半以上的人们有幸观看到一个罕见的天文奇观。@@@@ 在6 个多小时的时间里，金星缓慢地匀速飞过太阳的表面。@@@@ 这次金星凌日于1882 年12 月6 日以来首次出现。@@@@ 那一次，美国天文学家西蒙·纽科姆教授带领一个团队到南非观测这一现象。@@@@ 他们住在一所女校里。据说，三名学校女老师合作的观测准确度居然超过了这些专业人士。@@@@ @@@@B 几百年来，金星凌日现象吸引着探险家和天文学者聚集到地球的四个角落。@@@@ 这都归功于非凡的学者埃德蒙·哈雷。@@@@ 1677 年11 月，哈雷在南太平洋的偏僻小岛圣海伦娜岛上观测到太阳系最内部的行星水星的一次凌日。@@@@ 他意识到如果在不同的纬度观测，行星凌日的轨迹看起来是不同的。@@@@ 通过分成不同的团队在两个相距很远的地点记录凌日时间，天文学家们可以计算视差角——在不同地点观测到的天体出现位置的明显差异。@@@@ 计算这一角度将使当时的天文学家能够测量地球到太阳的距离，这是当时天文学的终极目标。 @@@@ 这一距离被称作“天文单位”或“AU”。@@@@ @@@@C 哈雷知道AU 是最基本的天文测量工具。@@@@ 约翰尼斯·开普勒在17 世纪早期就已经提出行星到太阳的距离决定了它们的轨道速度，这是很容易测量的。@@@@  但是没有人找到准确计算这些行星到地球距离的方法。@@@@ 当时人们的目的是通过测量AU，加上已知的所有行星公转的轨道速度，计算并掌握太阳系的大小。@@@@ 然而，哈雷意识到水星距离地球过远，它的视差角很难确定。@@@@ 金星距地球较近，它的视差角更大，并且哈雷还计算出利用金星可以将测量地日距离的误差控制在五百分之一。@@@@ 但是，当时有一个问题：与水星凌日不同，金星凌日非常罕见，每百年左右会出现两次，中间相隔大约八年。@@@@ 尽管如此，他准确地预测金星将在1761 年和1769 年飞越太阳表面，但是他没能活到看到这一现象的那一天。@@@@ @@@@D 受到哈雷准确计算太阳系大小建议的启发，一些英国和法国的天文学家组成探险团队，去往印度和西伯利亚这两个相距遥远的地区。@@@@ 但是英法之间的战争破坏了这一行动。@@@@ 最值得同情的人是法国天文学家纪晓姆·勒·让蒂尔。@@@@ 他的观测受到了阻碍，因为英国人正在包围他位于印度本地治里的观测站。@@@@ 在乘坐法国军舰逃离的路上，勒·让蒂尔看到了一次美妙的凌日现象，但是军舰的颠簸使他不可能做出准确的观测。@@@@ 他勇敢地留在赤道以南，靠研究毛里求斯和马达加斯加等岛屿打发时间， 然后去菲律宾观测下一次凌日。@@@@ 但讽刺的是，在奔波了将近50,000 公里后，他的视线在最后一刻被天空的云彩遮住了。这真是一次令人泄气的经历。@@@@ @@@@E 尽管凌日现象的计时达到了当时设备允许的极致，但是这种测量一直受到“黑滴现象”的影响。@@@@ 当金星开始飞过太阳表面时，它看起来拖着尾迹而不是圆形的——这使得准确计时非常困难。@@@@  这是由于光线的衍射作用。@@@@ 另一个问题是，人们看到当金星邻近太阳时，它会带有光晕。@@@@ 尽管这让天文学家了解到金星周围包裹着厚厚的一层可以衍射光线的气体，但这两个效应使他们不可能准确地测量时间。@@@@ @@@@F 尽管如此，天文学家们依然投入大量的精力分析这些观测队的观测结果，试图分析金星凌日现象。@@@@  柏林天文台台长约翰·弗朗茨·恩克最终基于所有这些观测到的视差角确定了AU 的值，即153,340,000 公里。@@@@ 这一当时被认为达到合理精确度的数值非常接近现代的数据——149,597,870 公里。 现代的数据是利用雷达取得的，在精确度上远远超过凌日分析及所有其他的方法。@@@@ AU 是一个测量宇宙的尺度，也是我们今天测量宇宙大小的基础。@@@@ 视差角方法可以推广到测量地球到其他恒星的距离。@@@@ 如果我们在一月份观察一颗恒星——此时地球处于轨道中的某个位置——在六个月以后这颗恒星看起来将出现在另一个位置。@@@@ 在知道地球轨道宽度的情况下，天文学家可以利用视差角的变化计算这颗恒星的距离。@@@@ @@@@G 因此，2004 年6 月的金星凌日更多的是一次天文奇观而不是重大科学事件。@@@@  但是这些凌日现象为取得宇宙研究最伟大的突破之一——找到那些围绕其他恒星轨道公转的和地球大小相似的行星——铺平了道路。@@@@