项目印记

配套互动页面：本站《银河系 · 人类认知版图》——37 万倍变焦 3D 银河，本文所有数据可在页面中亲手操作验证。

一、我们所在的银河系（实测+估计）

结构：银盘（薄盘约 1000 光年厚）+ 核球 + 中心棒 + 银晕 + 暗物质晕。旋臂是密度波而非物质臂——盘星按较差自转（ω∝1/√r）穿过旋臂，就像车流穿过拥堵区。

二、人类编目了多少恒星 vs 模型画了多少点

真实编目（由少到多）：

本站模型：银河盘 200 万 + 核球与中心棒 4.8 万 + 银晕 2,000 + 十字亮星 70 ≈ 205 万个粒子点。每颗点 ≈ 10 万颗真实恒星（按 2000 亿颗折算）。这是刻意的抽象：哪怕只画盖亚编目的 18 亿颗，数据量也远超任何浏览器能实时渲染的规模。想看"逐星真实数据"，页面另有太阳 500 光年内 20,000 颗亮星层（Gaia DR3 视差实测，点大小=真实视亮度、颜色=光谱型）、24 颗近邻恒星与 5600+ 系外行星宿主星按实测坐标逐一点亮。

三、太阳系的真实比例

• 轨道半径：真实 AU 比。水星 0.39 / 金星 0.72 / 地球 1 / 火星 1.52 / 木星 5.2 / 土星 9.58 / 天王星 19.2 / 海王星 30 / 冥王星 39.5
• 行星半径（地球=1）：水星 0.38、金星 0.95、火星 0.53、木星 11.2、土星 9.45、天王星 4.0、海王星 3.9、冥王星 0.18
• 公转周期：开普勒第三定律，T∝a^1.5（水星 88 天 → 海王星 165 年）
• 月球：半径 1737 km（地球直径的 27.3%），地月距离 38.4 万公里 = 30 个地球直径
• 金星与月球：金星离地球最近时（下合）约 3800 万公里，仍隔着 100 个地月距离——行星从不"相遇"
• 小行星带：2.06–3.35 AU，火星与木星之间；柯伊伯带 30–50 AU；奥尔特云延伸到 10 万 AU

四、人类如何定位恒星

近处：三角视差法。地球公转使近星产生视位置摆动，1 秒差距 = 视差 1 角秒 ≈ 3.26 光年。盖亚卫星精度 0.001–0.02 角秒，测距可达数千光年。天球地址 = 赤经/赤纬。

中距：距离阶梯（视差失效后的接力）：

远处：哈勃定律——光谱红移与距离成正比（宇宙膨胀）。

运动：自行（天球爬行→横向速度）+ 视向速度（多普勒→纵向速度）+ 距离 = 三维速度向量。

五、全天 88 星座与主要亮星（方向真实）

模块已实现全天 88 星座的真实赤经赤纬排布（2026-11-11 上线：索引面板 + 3D 弱显名牌，双击任一星座可读它的中国星官故事）；以下为其中最亮的八组导航星。猎户座（参宿四/参宿七、腰带三连星）、北斗七星·大熊座（天枢至摇光）、仙后座（W 形）、天鹅座（天津四）、天琴座（织女一）、天蝎座（心宿二"大火"）、南十字座、天鹰座（河鼓二"牛郎"）。每颗星用真实赤经赤纬绘制，星名采用中式星官 + 英文传统名。冷知识：开阳（北斗）是第一颗被确认的目视双星。

六、看不见的部分：未知领域

• 隐匿带（Zone of Avoidance）：银道面尘埃遮蔽银心方向，光学完全不可见，只能靠射电/红外观测——人类从未给银河系拍过真正的"全身照"，所有全貌图都是模型
• 暗物质晕：质量占 85%，完全不发光
• 旋臂远端：巡天不全，臂形在学术界仍有争议

七、人类足迹的最远处（截至 2026 年）

• 人类身体：阿波罗 13 号乘组（1970 年）绕月自由返回轨道，距地球 400,171 公里——至今无人能及。1972 年阿波罗 17 号之后，人类再未离开低地轨道（空间站高度仅约 400 公里）
• 人类造物：旅行者 1 号（1977 年发射，2012 年进入星际空间），距太阳约 170 AU（约 0.0027 光年），单程无线电信号约 23 小时；旅行者 2 号约 140+ AU，同样已飞出日球层顶
• 人类之眼：JWST 观测到 133.8 亿光年外的星系 JADES-GS-z14-0（宇宙大爆炸后仅 3 亿年发出的光）
• 尺度感：旅行者 1 号飞了 49 年的距离不足银河直径的千万分之一；按当前速度飞往最近的比邻星还需约 7 万年——化学火箭 + 引力弹弓在恒星尺度下慢得惊人

八、数据分级：哪些是真的

九、真图与模型：NASA 的银河系图也是"画"的

核心事实：人类至今没有银河系的任何一张真实全貌照片——包括 NASA。我们身处盘中，尘埃又遮挡光学视线，所有"全貌图"都是基于观测数据约束的模型渲染。区别只在约束强弱：本站是统计分布示意，NASA 版则由红外观测、21cm 中性氢、CO 分子线与 Gaia 视差强约束。以下 5 张均为 NASA 官方发布（公共版权）。

① R. Hurt 经典艺术概念图（NASA/JPL-Caltech，2005）——最著名的"银河系俯瞰图"，与本站模型同属示意性质，但旋臂结构由 Spitzer 观测拟合

② WISE 全天红外拼图——真实观测，但从"内部"看：银道横贯中央，上下银晕暗弱。红外穿透尘埃，颜色代表波段而非肉眼颜色

③ Spitzer GLIMPSE 银心全景（16000×9000 原图）——红外穿透尘埃后的银河中心，真实恒星密度远超任何模型渲染

④ Spitzer "银心尘埃之辉"——银心方向特写，尘埃不是暗带而是发光结构

⑤ 仙女座 M31（WISE 红外）——距我们 250 万光年的同级漩涡星系，人类真实拍到的"银河系替身"：我们对自己星系的想象，很大程度借用了它的真容

对照要点：① NASA 艺术图是"死"的俯瞰，本站模型可飞入盘面、看太阳真实位置与真实距离比例；② 真实观测图都是从内部拼的，且颜色为伪彩色；③ 真实臂形有弯折、分叉与"毛刺"，远端形状学术界仍有争议——本站与 NASA 艺术图画的都是"教科书简化版"；④ 恒星大小在任何图中都不按比例。

一句话总结：近处靠三角测量（几何），中距靠标准烛光（亮度），远处靠红移（膨胀），银河全貌靠模型——这就是"人类认知版图"的边界。

附：2026-11-09 模型迭代详录

本节记录配套互动页面在 2026 年 11 月 9 日晚间的一轮密集迭代。起点只是一句用户反馈："靠近群星时，星星会隐藏"；终点是太阳系在银盘上真实地绕银心运行。全部改动集中于页面单文件（前端 2000 余行，含 200 万颗粒银河盘、5 万颗真实轨道小行星、2 万颗 Gaia 近域恒星、24 颗近邻著名恒星与 JPL 实时行星轨道）。

一、体验修正：星星不许隐藏，越近越清晰

• 删除穿越淡出：近邻星原有"相机贴近即透明"的单星淡出与"进入太阳系后整层消失"的设计，全部移除——任何距离常显全清晰。
• 修复隐藏 bug：Gaia 近域恒星层与小行星带层因漏传着色器的 aMaxPx 属性（WebGL 缺失属性恒读出 0，点尺寸与透明度被同时钳零）而从未渲染过。补传属性后，太阳近域凭空多出 2 万颗真实星点。
• 放大增亮曲线：星点透明度取消一切距离衰减；渲染尺寸超过 2.5px 后渐增（峰值 1.8 倍，钳制 0.85 防加色饱和糊球）——推进时"大而锐、漫天划过"。
• 近域恒星距离自适应亮度：新增增益系数——距太阳 1 kpc 内全亮，银河全貌压至 0.05。这里有个反直觉的物理：远景时 2 万颗星挤在几十像素的屏幕区域，加色叠加约 28 层/像素，增益 0.5 仍会饱和发白；只有压到 0.05 量级才能把叠加总量拉回不饱和区。
• 柔光晕改硬沙粒：星点贴图从 64px 柔光晕（光晕拖到 65% 半径）换成 128px 硬核纹理（10% 半径全亮、28% 完全截止），近邻星另配紧实亮斑——近看是锐利星沙，不再是棉花球。

二、渲染原理深挖：远景银河消失之谜

换上硬贴图的当晚，拉远视角银河盘竟然消失了，只剩核球。根因堪称教科书级：点精灵的片元中心永远落在贴图半径约 0.7 的位置，硬贴图在 28% 处就截止，1–2px 的星点采样到的全是透明区，能量直接归零——旧柔光晕远景正常纯属巧合，它的光晕恰好盖住了采样点。修复分两步：贴图关闭 mipmap（中等尺寸星点直采样实心核，不被全图平均摊薄）；片元着色器对 ≤2.5px 小点特判绕过贴图画实心圆点，透明度按旧柔光晕的全图平均亮度折算。数值上对 1px 与 2px 星点都是能量无损的，银河远景恢复且借机整体提亮（盘星 0.22→0.26，背景光烟 0.10→0.14）。

三、太阳：五连调与"彩色球"之谜

• 真实亮度：太阳是绝对星等 +4.83 的普通 G2V 恒星，从银河外部看视星等约 +22，肉眼完全不可见。模型此前的渲染是一颗 1–2° 的"导航信标"——为可导航而保留可见，但经五轮反馈迭代（上限 0.65→0.06、视角下限三档、距离衰减两版），最终状态：0.5 kpc 内全亮，太阳系所在的 8.3 kpc 处亮度约 1/25，银河全景只剩几像素的微弱小点——量级始终是"一颗星"而非"一盏灯"。
• 彩色碎斑球：用户截图问"太阳周围蓝色球和粉红球是什么"。答案是 24 颗近邻真实恒星的辉光精灵——粉红/红是 M 型红矮星、橙是 K 型、蓝白是 A/F/G 型，颜色全部按真实光谱型取值；球内的"彩色碎点"是加色混合精灵不遮挡背景，身后 2 万颗 Gaia 星直接"透"过光球。巨大化的根源是旧代码 0.35 弧度（20°）的视角上限——收至 0.012 rad（约 0.7°）后，任何距离下它们都是"亮星+小光晕"的合理形态。
• 标签诚实化："真实 AU 比例"改为"轨道间距为真实 AU 比例 · 行星尺寸示意放大"——原措辞掩盖了行星半径放大 700 倍、太阳系相对银河尺度放大 5×10⁸ 倍的事实。

四、科学升级：让人类已知的知识长进模型

• 恒星统计按真实 IMF：盘星配色概率从"M 型占 12%"修正为 M 型红矮星约 66%（宇宙中最常见的恒星）、G/K 类约 28%、年轻蓝星约 4%（旋臂内过密度至 12%）。
• 本星系群伴星系数据层：新增大麦哲伦云（16.2 万光年）、小麦哲伦云（20.1 万光年）、人马矮星系（8.4 万光年，标注"正在撞入银盘，已形成星流"）三个真实 RA/Dec/距离的定位，星点云以高斯扁平椭球近似矮星系光度轮廓。
• 太阳系真的转起来了：实现中发现整个相机导航模型本就是"拉近即收敛到太阳坐标"的重力井结构，只需将其锚点改为实时太阳坐标——缩放、拖拽、点选、行星跟随便全部自动正确。太阳锚定世界（Gaia 星场、星座天球、近邻星、轨道圈、点光源）整体改为"日心相对坐标+组锚定"，银河全貌下能看到太阳带着整个太阳系沿 8.3 kpc 轨道运行（示意周期 2.6 分钟）。

五、旋臂缠绕事件：本文观点的亲手验证

迭代中曾按"物质较差自转"实现盘星剪切（内侧角速度高于外侧）——结果 28 分钟后，用户截图里的银河盘变成了一圈圈同心环。这正是本文第一节所述"旋臂必须是密度波"的最直观证据：真实银河里这道缠绕要走几亿年，我们的时间压缩（2.6 分钟一圈）把它快进到了半小时内；若旋臂是物质，早就被较差自转剪成了环。最终方案回归物理本源：200 万星沙作为密度波图案与太阳同角速刚性转动（共转、不缠绕），太阳轨道运动在惯性系中真实可见，物理由"太阳穿过旋臂间区域"的图景呈现。

六、插曲：白屏事件

当晚一次"页面卡死+白屏"的排查确认：服务器全部接口与静态资源毫秒级正常，真凶是 Safari 的 GPU 进程在高负载下崩溃重启、页签被内存看门狗杀死。诱因之一是排查过程中在用户机器上运行的无头浏览器软件渲染实例与重粒子场景争抢资源。教训：重型诊断应避开用户正在工作的机器与环境；页面自身的防御（渲染像素比上限、性能看门狗、无近域恒星层的轻量版退路）依然有效。

七、当晚关键数值速查

八、续记：缠绕事件牵出的第二个 bug 与标签治理

同心环截图还牵出一个符号错误：three.js 的 rotation.y 正向对应世界方位角递减，与太阳轨道角方向恰好相反——太阳曾以两倍速度逆行穿过旋臂（截图里太阳与"猎户支臂"标注相隔半圈）。修正后太阳与图案严格共转。同期完成的还有两项界面治理：星座名标签增加距离门控（距太阳 3 kpc 外隐藏，银河全貌下 24 个星座名不再挤成一团）；全局 10 处标注实现按优先级贪心防重叠（hot 级银心/太阳永远占位，unknown 级自动让位）。

九、小行星带的"好几个环"：用数据验证数据

有用户注意到小行星带呈多个同心环而非均匀圆环，追问是否正常。对 5 万颗 SBDB 真实轨道根数做半长轴统计，结果与天体力学教科书严格对应：

环缝结构不是建模画出来的，而是真实轨道数据里自带的——1866 年柯克伍德从观测中发现的规律，在 5 万颗现代数据的直方图里逐位复现。判断数据是否加载成功的反向判据也因此成立：若小行星带呈现完全均匀的圆环，才说明退化成示意点。

十、模型星数总账（2026-11-09 夜间迭代后）

另有小行星 50,400 颗（SBDB 5 万真实轨道 + 装饰环 400）。对照本文第一节：裸眼全天 6,000-9,000 颗、Gaia 编目 18 亿颗、银河估计 1,000-4,000 亿颗——这个模型用 2.6 万颗真实天体锚定"近处的真"，用 205 万颗粒代表"远处的多"，各居其位。

一句话总结：数据层是真实观测（行星轨道、小行星、卫星、近邻星、Gaia 星场、伴星系），结构层是诚实的示意（密度波图案、IMF 统计、标注化的比例压缩），运动层让太阳真的在跑——这个模型现在分三层对人类已知负责。

十一、补记：2026-11-10 ~ 11-12 迭代（知识化改造与知识入库）

• 11-10 知识化改造批：天体信息卡（真实数据+冷知识+为什么重要）、缩放驱动位置感知知识（三档切换）、十站导览、星座双击星官故事、KB 问答挂件上银河页（方案见 /artcles/251）
• 11-11 重建与扩展：全天 88 星座索引面板 + 3D 弱显名牌；人类足迹图层 + 「探索之旅」24 站导览（范围球膨胀隐喻）；15 张 NASA 历史照片卡；资料卡「🔭 发现与传承」四字段（发现时间/技术/神话/诗词）
• 11-11 下午 知识入库管道落地（P0 三项 + P1 三项，方案见 /artcles/256）：宇宙距离阶梯层（视差/造父真实尺度球壳）、旋臂标注点击卡（5 条臂+密度波）、多波段切换（可见光/红外/射电）；恒星演化卡、足迹层文案对齐、问 AI 直链
• 11-12 文库扩至 27 篇定版：新增第六篇《宇宙的过去与未来：从大爆炸到时间的尽头》、第二十五篇《做中学：12 个可以交作业的研究任务》；第二十三篇加"第八维度：反哺物理与数学"；第十二篇加末节"多信使天文学"；全系列重排为认知动线（定位→天体→方法→文明→意义→做中学→工程附录），系列第 X 篇编号与显示次序一致

至此模块与文库互为镜像：页面上每个信息卡的底稿都是一篇子文章，每篇文章的交互入口都在页面里。工程细节全程记录于 sub64《开发手记》。