我們中許多人都知道，太陽大約在1.5億公里之外，這一距離被稱為“天文單位”（AU）。海王星是最遙遠的行星，距離太陽30 AU，約448億公里。旅行者2號太空船於1977年發射升空，兩年後才到達木星，但直到1989年才到達海王星。

最接近的恆星Alpha Centauri AB和Proxima Centauri大約相距相距約4.3光年（一光年是儒略年365.25天的行進距離，即9.461萬億公里）。銀河系由大約100,000光年寬的螺旋狀聚整合約3000億顆恆星組成。

在許多家用望遠鏡中都可以看到的仙女座星系距離我們有254萬光年。在可觀測的宇宙中有數千億個星系。截至目前，最遙遠的星系距離我們約有132億光年，因此它是在137.5億年前（正負0.011億）大爆炸之後不久形成的。

澳洲天體物理學家格林·劉易斯（Geraint Lewis）給出的一個例子也許可以最好地說明宇宙的範圍。他指出，如果整個銀河系由一個小硬幣（約一釐米寬）代表，那麼仙女座星系將是另一個小硬幣，距離約25釐米。然後，可觀察的宇宙將向各個方向延伸5公里（3英里），涵蓋約3000億個星系。

那麼天文學家如何弄清楚有多遠呢？他們怎麼知道行星，恆星，星系甚至可觀察到的宇宙的邊緣有多遠？都是騙人的嗎？

視差法

首先，有必要記住，通常不需要複雜的數學和技術即可至少獲得對天文距離的粗略估計。 Eratosthenes（276-196BC）透過比較當天中午在Syene（阿斯旺）和亞歷山大港的太陽角高度，測量出的地球的周長值與現代值僅差80公里。隨後，透過比較地球陰影的曲率半徑與月食期間的月球半徑，希帕基斯（Hipparchus，公元前160-125年）將距月球的距離確定為我們現代值的1％以內。從觀測到的比率可以推斷出月亮的大小，因為地球的大小已經從Eratosthenes的工作中得知，然後得出了它的距離。

現代使用的一種技術稱為視差，這是德國天文學家弗里德里希·威廉·貝塞爾（Friedrich Wilhelm Bessel）於1838年首次使用。視差並不複雜-實際上，您的眼睛會使用視差來產生對3D視覺的感知。如果您遮住一隻眼睛並注意附近物體的位置，與距離較遠的物件相比，當用另一隻眼睛觀看時，附近物體會“移動”，這是就是視差。天文學使用相同的原理。當地球繞其軌道繞著太陽行進時，相對較遠的“固定”恆星，相對較近的恆星會略微移動。在大多數情況下，這種運動非常微小，只有幾分之一秒的弧度，但是仍然可以對距離約1000光年的恆星進行相當精確的距離測量。

在我們的太陽系周圍以及在銀河系附近，天文學家使用三角學來獲得與物體的距離。他們在一年中的某一點測量天空中恆星的位置，然後在六個月後當地球位於太陽系的另一側時再次測量。恆星將在天空中移動很小的量，即視差。因為我們知道從地球軌道的一側到另一側的距離，所以我們可以計算角度，並計算到恆星的距離。標準“蠟燭”法

我敢肯定，您會發現缺陷，如果距離太遠，恆星似乎根本不會移動，那麼這種方法就會不適用。 幸運的是，天文學家轉而採用了另一種方法，即觀察稱為造父變星的標準蠟燭。 這些造父變星是特殊的恆星，它們以已知的模式變暗和變亮。 如果您可以測量造父變星發出脈衝的速度，則可以計算出它的真實光度，從而計算出它的距離。

據信使用該方案確定的距離對於更近的星系來說精確到大約7％之內，對於最遠的星系來說準確到15％到20％。

超新星法

造父變星可以讓您測量到附近星系的距離。超過幾十兆秒，您需要另一個工具：超新星。在非常特殊的雙星系統中，一顆恆星死亡併成為白矮星，而另一顆恆星繼續生存。白矮星開始從伴侶恆星中獲取物質，直到它達到太陽質量的1.4倍。此時，它會爆炸為1A型超新星，產生爆炸，可以在整個宇宙的一半看到。由於這些恆星總是以完全相同的量爆炸，因此我們可以檢測到它們的距離，從而可以確定它們的絕對亮度。

哈勃常數法

在大尺度上，天文學家使用哈勃常數。這是埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）發現的宇宙正在向四面八方膨脹。您看得越遠，離我們越快的星系越快。透過測量來自銀河系的光的紅移，您可以知道它離開我們的速度有多快，從而知道了它的近似距離。這個尺度的最末端是宇宙微波背景輻射，可觀察到的宇宙的邊緣，以及我們能看到多遠的極限。

宇宙距離階梯法

天文學家一直在尋找新型標準蠟燭，並發現了各種巧妙的距離測量方法。 他們測量了星系的聚集，來自恆星的微波輻射束以及紅色巨型恆星的表面，所有這些都是為了驗證宇宙距離階梯。 使用多個距離測量方案的一個優點是，從附近到非常遠的一段距離上都重疊，這是天文學家可以用多種方法校準和證實其測量結果。 因此，此類校準和確證為這些方案提供了額外的可靠性度量。

測量距離一直是天文學家破解的最棘手的問題之一，他們的解決方案絕對是巧妙的。 現在我們知道宇宙是由數十億個星系組成，其中大多數星系距離我們數百萬甚至數十億光年。