不識廬山真面目，只緣身在此山中。——蘇軾

但是想知道銀河系的形狀，跟看一座山還是稍微有點區別的！因為山需要俯視，而銀河系就在我們頭頂，我們只需要仰望它，或者仰望其他星系。在地球上我們只需要完全黑暗的夜空和一雙敏銳的眼睛，就能看到橫跨天空的整條銀河系暗帶，這至少說明了銀河系不是球形的。

那麼我們為什麼很難獲取銀河系樣貌的資訊想要了解銀河系的大小和規模，確實很困難！從很多方面來說，我們瞭解位於數十億光年之外的星系比了解銀河系要容易得多！這是為什麼呢？因為，如果我們不去照鏡子，不看自己的影子，我們永遠不會看見自己眼睛的顏色（除非有人告訴我們），同樣的道理，我們無法從銀河系內部清楚地看到銀河系！（除非有“小綠人”告訴我們，銀河系長什麼樣！小綠人是外星人）

假如把你困在一棟樓房裡，你想知道這棟樓房的整體結構、形狀和大小，怎麼辦？唯一的辦法就是逐個房間、通道、樓梯進行仔細地測量，慢慢地整體結構就會出現在你地圖紙上，這個過程可能會耗時幾個月，但是對於樓外地人呢？一眼就能看出了整棟樓地樣子。

我們如何確定銀河系的大小和結構

我們身處在銀河系中能做的最好的、唯一的事情就是在銀河系的內部在不同波段的光線下進行仔細的測量，繪製出恆星、脈衝星和氣體雲的位置，並嘗試構建出銀河系在“小綠人”眼中的樣子。這個過程也一樣極其緩慢，但是我們也確定了銀河系的一些最基本的屬性，例如：銀心、銀盤、懸臂和大小。但這些資訊對於銀河系之外的任何人來說一眼就能看出來。而且我們就算知道了這些資訊，還是不知道銀河系的整體樣貌。

這裡我們就能想到，別人可以看銀河系，那麼我們也可以看其他星系，這就叫照貓畫虎！

上圖中的星系NGC 6744距離我們2900萬光年通常被認為是銀河系的孿生兄弟，這其中有很多原因。和銀河系一樣，在NGC 6744星系有著絮結的 (蓬鬆的) 旋臂和細長的核心，使它成為一個絮狀漩渦星系。有很深的塵埃帶（看起來很暗）和一些強烈的恆星形成區域（粉紅色），還有一個被主星系扭曲、正在吞噬的小型的衛星星系（如左上方的NGC 6744A）。

NGC 6744星系的直徑大約是銀河系的兩倍，而且正面朝向我們，因此我們能看到更多關於星系懸臂的細節！除了大小以外，簡直就是銀河系的翻版。所有這一切資訊，我們只需要一臺望遠鏡看一眼就知道了。這就是我們知道銀河系大小和結構的方法。不僅是NGC 6744，宇宙中還有很多星系與銀河系有一些相似之處。

這些星系中的大多數不是正面朝向我們的；像上圖中的NGC 2841一樣，和我們的視角有一個傾斜的角度。下圖中美麗的NGC 4565，完全是側面朝向我們，距離我們將近4000萬光年！這也是我們銀河系側面的樣子！那麼銀河系的圓盤有多厚呢？

我們知道銀河系的直徑有10萬光年，但是銀河系的圓盤有多厚呢？中心更厚和NGC 4565一樣有球狀凸起，但是圓盤的大部分，比如太陽系所在的位置有一個大致均勻的厚度。那麼厚度是多少呢？

這個問題即使在今天的科學家中也有爭議。有爭議的原因是：得到不同的答案取決於你你測量方法的不同。例如：想知道行星盤有多厚，我們可以測量恆星的密度。

恆星的密度

觀察太陽系附近得恆星密度，銀河系圓盤和中心得恆星密度。我們發現，在銀河系平面中心恆星密度最大，約為300秒差距（1000光年），但在任何方向上仍然有大量的恆星，約為900至1000秒差距（更接近3000光年），這給了我們星系盤厚度的估計值6000光年。

如果是這樣的話，銀河系的規模就像是6張DVD碟片疊在一起的樣子。但是如果我們不測量恆星，而是測量星系中的電離氣體呢？

電離氣體厚度

布萊恩·詹茲勒（Bryan Gaensler）領導的團隊在2008年就做過這樣的研究，他們觀察了一組不同距離和不同星系緯度的脈衝星。科學家想要做的是確定在這些脈衝星和我們之間有多少中間氣體，從而確定氣體的範圍和分佈情況。

令人驚訝的是科學家發現電離氣體的厚度是星系中恆星厚度的兩倍。也就是說銀河系的厚度在6000至12000光年之間，這是根據恆星和電離氣體分別測出的下限和上限值。這就是我們銀河系圓盤的厚度。

雖然我們生活在我們的星系中，整天看著天空，但銀河系仍然是我們最不瞭解的星系之一。這就是我們如何知道銀河系形狀和大小的方法，

當我們處於一個陌生的房間裡，我們可以透過房間的佈局、大小、房間裡面的裝飾等獲得很多資訊，比如所在建築的型別（商業、民宅等）、房間主人的喜好等；我們還可以根據窗外的景色、植被、建築形式、廣告牌、太陽的方位等確定地理位置、國家、季節、時刻等資訊。我們之所以能夠確定這些資訊，是因為我們知道這房間和房間所在的地方和我們熟悉的房間和地方遵循同樣的規律。

現在我們通常認為宇宙中的其他行星、恆星、星系也是和我們熟悉的地球、太陽、銀河系遵循同樣的規律，在我們地球上成立的物理規律，放到宇宙的各個角落也是普遍適用的，也就是說物理規律是普適的，這點目前還沒有遇到反例。

因此我們可以透過觀察其他星系來確定銀河系長什麼樣子。透過觀測我們發現星系的外形大致有三種類型，一種長得有點像鐵餅，一種是橢球形的，還有一種形狀不規則，我們夜空中長長的銀河告訴我們，我們的星系是鐵餅狀的，叫做旋渦星系。

至於銀河系的大小和結構，我們可以透過測量銀河系內部的一些氣體、塵埃雲、明亮的恆星、星團等的運動速度和軌道來一點一點的描繪整個銀河的全貌，這有點像人造衛星和飛機發明之前，我們可以透過大地測量，一點一點描繪出全球地圖一樣。正是因為會進行這樣的測量和思考，我們人類才不同於地球上的其他動物。

宇宙浩瀚無垠，個人水平有限。如有疏漏，請多指教。