标准烛光

设想你知道某一种灯总是以完全相同的真实亮度发光。那么当你看到这样一盏灯在漆黑的街道远处显得昏暗时，你单凭它看上去多暗，就能算出它有多远——因为亮度随距离以一种固定、可预测的方式衰减。标准烛光就是这种灯的天文版：一类我们事先就知道其真实、固有亮度的天体。

其背后的物理是光的平方反比定律：一个天体的视亮度随距离平方的倒数下降，所以远一倍的天体看上去暗四倍。如果你知道真实光度（实际的发光量），又测得视亮度，距离便随之直接得出。窍门在于找到那些真实光度确实已知的天体。最好的例子是造父变星——其脉动周期透露其光度——以及Ia型超新星——爆炸的白矮星，它们几乎都达到相同的峰值亮度，亮到能在数十亿光年外被看见。

标准烛光是宇宙距离阶梯当中起主力作用的中段几级，把测量从近邻恒星一直带到遥远星系，远超视差所能及。正是靠它们，哈勃首次证明别的星系远在银河系之外，也正是靠Ia型超新星，人们发现了宇宙加速膨胀。诚实的难处在于：真实亮度本身必须由更低一级来标定，而真实的烛光从来不会完全相同——把那些细小差别考虑进去，是这项工作中持续而细致的一环。