题目

太阳到地球的距离是怎么算出来的
又没有那么长的尺子,飞机又不能飞去.
人家说用光速测的,我更纳闷了,光什么时候从太阳出发的,地球人怎么知道?

提问时间：2020-07-18

答案

测量日地距离的方法有好几种,一种是利用金星凌日(即太阳、金星一地球刚好在一条直线上)；另一种方法是利用小行星测量日地距离.历史上就是用前一种方法测出地球到太阳的距离的,现在也是这样算出日地平均距离的,即从地球上发出一束雷达波,打到金星上面,再从金星上反射回来.利用这种方法测出的日地平均距离为 149,597,870公里,大约为15,000万公里.
1726年哈雷就提出利用不同地点观测金星凌日来测量日地距离的方法.
1677年,21岁的哈雷对将要发生在1761年的金星凌日作了预报,他明白,自己是无法亲自看到那年的金星凌日了.但哈雷相信,只要通过观测金星凌日得到了金星的视直径,并且知道金星的公转周期,则太阳视差可以很容易地由开普勒第三定律推算出来,从而计算日地距离.
1761年,果然如哈雷所料,出现了金星凌日,但由于金星路径太过接近太阳边缘,无法精确测量,天文学家们只好相约8年后,1769 年的另一次金星凌日时再完成哈雷这桩壮志.
1769 年5月23日,在欧洲天文学家与航行至塔希提岛的库克船长合作观测下,终于得到精确的观测资料.值得一提的是,当时英法两国正在交战,但为了完成这项历史性的科学探测任务,法国政府特别下令海军不但不得攻击库克船长的奋进号（ENDEAVOUR）,还必须保护其航行安全.正是在这种国际合作之下,数百年来未解的“天文单位”才得以在这难得的天象机会下见诸于世人.
1771年,法国天文学家拉朗德（Lalande）根据这次珍贵的观测资料,首次算出了地球与太阳间的距离大约为 1.52～1.54亿公里,与今日的测量值1.49597870691亿公里甚为接近.
现代的日地距离是用雷达测地球和金星距离得出.在18世纪以前还不能合理的测量日地距离.
哈雷在18世纪初建议了一个巧妙的方法.这个方法我是从《大中天文学》上了解的,没有图很难理解,但我又搜不到图,所以只能大概的讲讲.
首先,通过简单的测量,能定出各个行星与太阳的距离与日地距离的比值（只需简单的几何计算,从略）.
那么只要定出一个行星到太阳的距离即可.问题是怎么定.
哈雷想,金星凌日时,日,金,地三体一线,但是从不同的地方看金星在日面上的投影是不一样的!这个没图很难解释,可以想,月亮在日全食时在地面的投影也是不同的,只有在一个小点处会有日全食.同样,金星也是这样,只是这个差别比月亮小地多.
在金星凌日时,我们从南半球和北半球分别观测,记录金星在日面的投影,再进行计算,便可得到金星到地球的距离与两个观测点的直线距离之比.（实际上,测量金星凌日的时间更有用,误差更小,详细我没图就解释不了,希望楼主自己能好好想想）.
地球的半径测量时间相对较容易的（具体方法从略）,那么通过简单计算,两个观测点的直线距离也不难得出.用这个数据,可以算出地金距离,再计算,便得出地日距离.
而地月距离测量方法大致相同,不过背景就换成恒星背景,所以测量相对容易.基本上地球半径一得出,地月距离就立即得出了.