文
河马老师
德国海德堡大学天文学博士、中国国家天文台博士后、北师大最受学生喜爱的天文系老师
音频选自博雅小学堂APP《河马老师讲天文》第48讲
“组成宇宙的不是原子，而是故事”，欢迎大家收听河马老师讲50位天文学家的故事。今天我们要讲的是沙普利的故事，他是一位提出太阳不在银河系中心的天文学家。
记者改学天文学
沙普利本是一名记者，每天采访新闻，撰写稿件，也是一个大忙人。但因为没有上过中学，他总觉得自己的知识面还是太窄了，不够用，于是在记者工作的间隙，还挤时间自学中学课程。按小朋友们现在的上学年龄，差不多22岁那年大学毕业。沙普利呢，是在22岁那年才完成中学的课，考上了大学。他本来打算在大学读新闻专业的，可巧不巧的是，他考的那所大学没有新闻专业，他只能改学其他。也不知是什么原因，他改学了天文学。
美国科学家罗伊德·沙普利
在那里，沙普利遇到了一位一流的天文学老师，在这位老师的点拨下，沙普利学到了很多天文学知识，而他的勤奋和独立思考的能力也得到了这位老师的赞许。毕业后，这位老师便把沙普利推荐到了由罗素担任台长的天文台。大家还记得罗素吗？那位研究恒星演化，和赫茨普龙分别独立发现赫罗图的天文学家。
造父变星和球状星团
当时，罗素所在的天文台正缺人手，沙普利的到来让罗素非常欣喜。两人一见如故，意气相投，共同对双星进行了详细的研究。两人认为，造父变星不是互相绕着转，你遮我我遮你而导致亮度变化的双星，而是一会儿膨胀，一会儿收缩的单个恒星，就像你吹气球，一会儿让它胀起来，一会儿让它瘪下去，恒星的亮度也随之变化。
说起造父变星，就不能不让我们想起一位女天文学家，勒维特。她发现了造父变星的光变周期越长，其本身的亮度越亮的关系，即周光关系。赫茨普龙最先意识到这个关系是一把量天尺，可以用来测量天体的距离。而沙普利这时也受一位天文学家启发，打算通过研究球状星团中的造父变星来测量球状星团的距离。什么是球状星团呢？就是一堆恒星凑在一起的集团，形状像一个球。每个球状星团里都有成千上万颗恒星，其中也有造父变星。
球状星团M80
太阳不是银河系中心
就这样，沙普利来到天文台，利用那里威力强大的大型望远镜去发现球状星团中更多的造父变星。他拍摄了上千张星团照片，从中仔细辨识造父变星。之后便是测定它们的亮度和亮度变化的周期。通过一系列工作测量它们的距离后，沙普利发现各个球状星团仿佛共同构成了一个大圈，太阳则位于这个圈的外围。他大胆猜想，这个大圈的中心就是银河系的中心，太阳则离这个中心很远很远。以前，人们大都认为太阳在宇宙的中心，而沙普利的测量和分析既简单又直接，一举改变了人们的旧观念。
虽然沙普利让人们相信太阳不在银河系中心，但沙普利算出来的银河系大小却不受欢迎，其他天文学家认为沙普利给出的数字太大了。沙普利当然坚信自己的观点，这就引发里一场大辩论，沙普利和反对他的人站在桌子两边对辩。虽然这场辩论沙普利占上风，但后来的研究表明，沙普利真的错了，银河系并没有他想象的那么大。
银河系想象图。图中红点为太阳位置。
沙普利天文讨论会
不过这场辩论让沙普利当了另一个天文台的台长，一当就是31年。这期间，他领导同事们在天文学研究、学生培养等方面做了大量工作，让这个天文台成为众多青年天文学者向往的地方。例如他为了增强天文台的学术气氛，不仅定期召开讨论会，还会不时举办一些形式灵活的小会，大家在会上可以畅所欲言，可以讲自己的研究进展，也可以讲刚刚发生的科学新闻。这种小会既能调动大家的积极性，又能让每个人有所收获，因此大家都很乐意参与其中。良好的学术环境，对天文学的发展同样有重要的作用。
小作业
接下来，河马老师又要请大家做课后小作业了。沙普利会让大家汇报各自的研究进展，进展的意思就是说研究还没做完，但也做出了一些结果。汇报后大家一起讨论讨论，可以让后续的研究做得更好。
我们早先给大家布置过一个中午记录太阳影子的作业，如果记录到现在的话，时间也不短了，是时候向爸爸妈妈汇报你的研究进展了。汇报时要说清，你是怎么观察和记录的，目前记录的结果是什么，预计将来的结果会有什么变化。
跟随最会讲故事的天文学家河马老师
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