測定日地距離的方法，最容易想到的莫過于三角測量法，也就是測量太陽的視差。比如，在南半球和北半球兩個相距很遙遠的天文臺同時觀測太陽，把太陽在天空中的位置精確地測出來，再根據(jù)兩座天文臺的相隔距離計算出日地距離。但這個方法知易行難，講講原理簡單得不得了，可是限制條件太多，遠隔萬里的兩個天文臺要協(xié)作，哪有那么容易？并且太陽在望遠鏡中的視面積很大，測量精確位置本就不易（一個點的坐標好測，一個圓的坐標反而不好測了），所以，用這個方法測量日地距離從來就沒有真正成功過?？磥?，要想把天文學第一問題攻破得換個思路，想出新的招數(shù)來。

聰明的法國天文學家卡西尼（Giovanni Domenico Cassini,1625年～1712年）在開普勒發(fā)表第三定律的半個世紀后想出了一個辦法。他說：“第一，不需要兩個天文臺，一個就夠了，因為地球在不停地自轉，任何一個天文臺，在日出和日落時其實就已經相當于隔了一個地球直徑的距離?！边@個想法很棒，卡西尼的腦子真好使。他又說：“第二，干嘛非要去直接測量太陽呢？我們不是已經有了開普勒第三定律了嗎？把地球到火星的距離測出來，不就能計算出日地距離了嗎？一個簡單的方程式而已。測量火星的視差可以這么做：以某顆遙遠的恒星為背景，分別在日出和日落時測量火星相對于這顆恒星微小的位移，就能得出火星的視差了。”

卡西尼想到后馬上就開始了行動，1672年，他宣布自己通過測量火星的視差計算出了日地距離。在天文學界，日地距離不是用多少千米來表示，而是表示為以地球的赤道直徑為基線（也就是三角形的底邊）時，太陽的視差角度?？ㄎ髂嵝嫉慕Y果為9.5角秒（今測值8.7941角秒），已經相當準確了，如果用千米表示的話，卡西尼的結果就是1.6億千米（今測值為1.496億千米）。過了幾年，一個年輕的天文學家，我們的老朋友哈雷，提出了一個絕妙的新思路，震動了整個天文學界，甚至改變了后世的幾位天文學家一生的命運。哈雷說，利用金星凌日的罕見天象，就可以測定日地距離。他提出的原理是這樣的：

圖10-1　利用金星凌日現(xiàn)象計算日地距離的原理圖

在上圖中，當金星（V）凌日的時候，從地球上的A、B兩地同時觀測，看見它投影在日輪上的V1、V2兩點，循著A1′A2′和B1′B2′兩條平行弦經過日輪。所以由觀測求得∠AVB，通過幾何計算可推出∠AV1B（或∠AV2B）。如果AB弦之長等于地球的直徑，則∠AV1B（或∠AV2B）便是太陽的視差。

難怪讓天文學界大為佩服，這確實是一個精妙的點子?？上У氖?，下兩次金星凌日的時間分別是1761年和1769年，哈雷活不到那時了。但天文學界不會忘記這個重要的時刻，在1761年來臨的時候，一場國際大比拼拉開了序幕。

為了率先解決這個“最崇高的問題”，整個天文學界都在摩拳擦掌，等待著1761年金星凌日的到來，簡直就像天文界的奧運會。為了能在比賽中拔得頭籌，法國派出了32名選手，英國派出了18名，還有瑞典、俄羅斯、意大利、德國等國家也都派出了參賽選手。很遺憾，當時的中國人恐怕連聽也沒聽說過這個天文學第一問題，自然也不會有人參賽。這些英勇的天文學家們奔赴地球的100多個角落（幾乎就是一人一個地方），比如俄羅斯的西伯利亞，中國的青藏高原，美國威斯康星州的叢林等等。

在這些吃苦耐勞的天文學家們身上發(fā)生了很多“可歌可泣”的故事，這中間法國人勒讓蒂的故事最讓人唏噓感慨，他也因此被稱為“史上最悲劇的天文學家”。我給大家講講他的故事，也算是一種紀念吧，悲情英雄也是英雄。

勒讓蒂從法國出發(fā)的時候決心非常大，他做足了物質上的準備，購買了最精良的器材，整整提前一年從法國出發(fā)，計劃去印度的荒原上觀測這次金星凌日。但是他運氣很糟糕，由于英法兩國正在開戰(zhàn)（七年戰(zhàn)爭），在路上遇到了種種坎坷，1761年6月6日發(fā)生凌日的那天，倒霉的勒讓蒂居然還在海上。這恐怕是對天文學家來說，所有能夠想到的最糟糕的觀測地點，因為船始終在顛簸，而天文觀測需要極端平穩(wěn)。勒讓蒂與這次金星凌日無緣。

但是勒讓蒂卻并沒有感到太傷心，因為他知道八年后金星凌日會再次上演，為了確保這次觀測萬無一失，他干脆決定就住在印度了。勒讓蒂用了整整八年的時間建立了一個一流的觀測站，添置了最精良的觀測設備，并且不斷地做著排練，調試設備，直到對每一個細節(jié)都確保滿意。

勒讓蒂在印度選取的觀測地點也是精挑細選，他選的那個地方在6月份中晴天的比例非常高。1769年的6月4日終于到來了，勒讓蒂在前一天晚上“焚香沐浴”，把所有設備擦得干干凈凈。你可以想象一下，一個人為了一個時刻整整等待了八年，做了八年的精心準備，這一夜將是什么樣的心情。早上起來的時候，勒讓蒂看到了一個完美的艷陽天，他激動壞了，就等著那個神圣時刻的來臨。

果然，金星凌日如約而至，可正當金星剛剛開始從太陽的表面通過時，老天爺又開起了玩笑。一朵不大不小的烏云不知從何處飄來，剛好擋住了太陽，勒讓蒂簡直要瘋掉了，他一邊焦急地看表一邊等待烏云飄走。最后當烏云飄走時，勒讓蒂記錄下來的時間是3小時14分7秒，這差不多恰好是此次金星凌日的持續(xù)時間。

勒讓蒂八年的努力被一朵烏云完美地化為烏有，悲憤交加的他只好收拾起儀器啟程回老家。但他的厄運并沒有因此結束，他在港口患上了瘧疾，一病就是整整一年，臥床不起。一年后他終于登上了一條船回國，可是沒想到又遇上了颶風，差點兒失事。當勒讓蒂九死一生終于回到法國老家時，已經離家出門整整11年了，但迎接他的不是一個溫暖的家和親屬們的熱烈擁抱。他早就被親屬們宣布死亡，妻子改嫁，所有財產也被親屬們搶奪一空。

這就是史上最悲劇的天文學家勒讓蒂的故事，讓我們?yōu)樗昼姡谖倚哪恐?，他依然是偉大的天文學家，他的精神在鼓勵著我。

不過，其他參賽選手大都滿載而歸，這次國際大行動的成果是：1AU=1.33億千米。

隨著天文學第一問題的解決，太陽系的空間尺度終于初步搞清楚了。讓我們來感受一下十八世紀的人類所知道的太陽系有多大：從地球到太陽是1.33億千米，這是多遠呢？當時的人類最快的交通工具是馬，最快的馬的時速大約是70千米，從地球跑到太陽大約需要224年，顯然這是一個相當遙遠的距離。太陽系最外面的一顆行星是土星，地球到土星的距離是15億千米，馬要跑2527年，這就是當時人們心目中太陽系的大小。那宇宙的大小呢？我們前文已經說了，恒星視差的測定是在1840年，也就是說在了解了太陽系的大小后，人們只知道恒星肯定是在更遠的地方，到底有多遠，還要等上70多年才能知道。在這70多年中，人類又有兩個重要的天文發(fā)現(xiàn)，太陽系的尺度一下子擴大了十幾倍。