星星之间的体积有多大差距？

我们在晚上看星星。满天的星星就像小亮点。肉眼看不到它们的大小。即使我们用最大的天文望远镜观察它们，它们仍然是光点。事实上，恒星的大小不同，恒星之间的体积差异也很大。天文学家经过测量发现，有些恒星具有极强的发光能力，而且体积也很大，因此被称为超级巨星。还有一些恒星具有很强的发光能力和很大的体积，被称为巨星。超级巨星和超级巨星是名副其实的，而且非常庞大。与这些巨星相比，我们的太阳很小，被称为矮星。大多数恒星的大小与太阳相似，都是矮星。天文学家还发现，宇宙中有一颗恒星非常小，甚至比地球还小，半径只有10公里。

恒星的大小是如何测量的？为了理解测量的原理，我们手里拿着一个乒乓球，伸直我们的手臂(假设距离为1米)，观察乒乓球的直径对你的眼睛打开的角度(称为角度直径)，并记下它，然后用一个小球代替它，并观察小球的角度直径。你会发现球的直径越大，角直径越大。然后，你把小球放在手臂距离的两倍处(比如2米)，观察小球的角直径，你会发现距离越远，同一个小球的角直径越小。由此可以看出，球的角直径与球本身的实际直径有关，也与球的距离有关。

对于像恒星一样遥远的恒星来说，它们的角直径非常小(甚至肉眼无法分辨)。恒星的角半径和它的真实半径之间的关系，以及它的距离，可以简单地写成下面的公式:恒星的角半径(以“角秒”表示)/206265 =恒星的半径/恒星的距离。用这种方法，只要仔细测量恒星的角直径(除以2，得到角半径)和角秒一样多，除以206265，再乘以恒星的距离，就可以得到恒星的半径。

然而，直接测量恒星的角直径并不容易。多年来，天文学家们一直在努力制造大型精密望远镜和精密测角仪器，并且只直接测量几颗超级巨星的角度直径。例如，1920年，美国物理学家迈克尔逊和天文学家彼得斯合作在一个直径为2.5米的大望远镜上安装了一个叫做“干涉仪”的大角度测量仪。测量了几颗超巨星的角直径，并直接测量了鲸目动物(中国称为“初高曾耳”)的角直径为0.05。此外，天文学家还想出了一些巧妙的方法。例如，1938年，美国天文学家惠特尼利用月亮覆盖恒星的现象来测量恒星的角直径。他用光电光度计精确测量了恒星被月球覆盖时的亮度变化和日食时间，然后进一步计算了恒星的角直径。

然而，大量恒星的直径是间接测量的。我们知道恒星的光能(光度)是从恒星表面发出的。也就是说，恒星表面每单位面积(每平方厘米)的辐射能乘以恒星表面的总面积，就是恒星的光度。从物理学可知，恒星每单位面积辐射的能量等于表面温度的四次方乘以一个固定常数σ。表面积等于半径的平方乘以常数4π，因此光度=4π(半径)2xσ *(表面温度)4。如果测量恒星的光度和表面温度，恒星的半径可以根据上面的公式计算。

简而言之，使用直接和间接的方法，天文学家已经确定了一些恒星的半径。结果是恒星中有巨大的巨人和小矮星。在20颗明亮的恒星中有恒星巨人。例如，猎户座α(参宿四)的半径是太阳半径的600倍。如果换算成公里，太阳的半径是696000公里，而参宿四的半径超过6亿公里！这是太阳到地球距离的4倍多！还有比它们大的恒星。仙王座有一颗双星，叫做仙王座VV。在双星中，较大的主星的半径有1600个太阳半径。还有一颗名为“HR237”的恒星，其半径比仙王座VV主星大200倍。现在人们认为最大的恒星是御夫座ε星(也是一颗双星)的伴星。据说它的半径有3000个太阳半径那么大！

探测到的第一颗星矮星是天狼星的同伴，半径为5000公里，比地球半径小1000多公里。有一颗恒星叫做“柯伊伯”(以一位美国天文学家的姓氏命名)，它的半径只有地球半径的七分之一(6400公里)。在恒星世界中，真正的矮星是20世纪60年代发现的中子星，半径为10公里。与他们相比，天狼伴星仍然是一个怪物！