地球处于银河系中，为什么地球上的人在星空中能看到银河？
如果我们用看待天体的眼光来看待恒星，我们就会发现它们距离地球非常遥远，因为恒星在天球上的位置几乎不发生改变。汽车的速度远不如飞机，但是人们会觉得近处的汽车飞驰而过，而飞机却在天空中缓缓划过。这种感觉上的差别正是由于两者之间的距离差异造成的。恒星和行星也是如此，恒星的运动速度实际上比行星要快得多，但是，由于恒星距离我们非常遥远，我们几乎感觉不到它的运动。  夜空中的恒星是否也有远近之分，还是均匀地分布在一个球面上？这样的问题不需要专业的望远镜，我们也可以通过个人经验做出一些判断。在夜空中，恒星的分布在各个方向基本均匀，只有在银河的方向恒星的分布才非常密集，形成横亘天空的亮带。不论在盛夏还是寒冬，我们都可以看到银河。很容易想象，银河的三维形态应该是一个扁平的盘状分布。太阳系就在银河系的盘面上。在地球的不同季节，我们在夜空中看到的银河，便是这个恒星盘的不同部分。  我们是否有办法知道太阳在银河盘中的确切位置？依照直觉的判断是，我们应该测量所有恒星到太阳的距离，这样就可以画出银河系的形状和大小，以及太阳在银河系中的坐标。如何测定恒星的距离？  对于临近的恒星，天文学家可以借助视差法：地球围绕太阳转动，如果天上所有恒星的距离都一样，那么在不同季节，恒星相互之间的位置则完全不会发生变化。但如果恒星有远有近，那么当地球运行到公转轨道的不同位置时，近处的恒星就会相对整个恒星背景移动一个小角度。  我们知道地球到太阳的距离大约为 1.5 亿公里，利用三角学原理，天文学家就可以计算出目标恒星到太阳的距离。这种方法就被称作三角视差法。  三角视差法至今仍然是人类掌握的最精确的天文测距方法。但是，三角视差法的运用要求观测者精确测量恒星在天空中的位置及位置移动。我们之前提到过，第谷利用手中的仪器，可以达到的最精确位置测量是
1 角分。如果我们简单地计算一下，就会发现第谷的仪器能够测量的最远的恒星距离大约是 7000 倍日地距离，这远远小于太阳系的大小，更不用提及太阳系外其他恒星的距离了。直到 19 世纪上半叶，天文学家才真正有了测量恒星距离的能力。这要归功于量日仪（heliometer）的发明。  顾名思义，量日仪最初是为了测量太阳的半径，它的构造和普通的折射望远镜类似。不同的是，量日仪的物镜从正中分成两半，观测者可以调节两半透镜的相对位置，使得天体的像分成两半。当观测者将望远镜对准一小片星空的时候，分开的物镜会使得视野中所有的恒星都产生两个像。观测者可以从中选择两颗恒星，令它们产生的重像对齐。此时两片物镜分离的程度就代表了两颗恒星在天球上的角距离。为了精确测量相对背景恒星的周年视差，观测者需要测量多组恒星相互间的距离。19 世纪初，测量恒星距离成了一顶吸引人的桂冠，几位天文学家为此展开了激烈的竞争，最终是德国数学家和天文学家弗里德里希·威廉·贝塞尔（Friedrich Wilhelm Bessel）摘得了这项荣誉。第一颗被测量距离的恒星被称作 61 Cygni（天鹅座 61），是天鹅座的一颗暗淡的恒星。贝塞尔测定它的距离为 10.3 光年，和现代精确测量的数值差别不到 10%。然而，相对银河盘的尺度，10 光年依然是一个非常小的距离。利用这种方法，天文学家无法测定更为遥远的恒星的距离，也无法确定整个银河系的结构。     相比直接测量恒星的距离，赫歇尔在更早的时候提出过一个间接方法来研究银河系：记录在银河不同部分的恒星数目。这和我们确定银河系是盘状的道理差不多。假设银河盘中恒星分布是近似均匀的，而太阳系又正好在银河系中心，那么向不同方向看去，恒星密集程度应该非常类似。反之，如果太阳处在银河系的边疆，那么向银河中心方向望去，恒星应该非常密集，而与之相反的方向则不会有太多的恒星。