天体的视大小

时间:2024-06-26 04:26:05

按照这个比例,我们就能在纸上画出和 图 一样的大熊星座了。从明视距离来看这张图,我们看见的星座就和天空上看见的一样,这就是按照视角的大小绘画的熊星座图。如果你对这个星座本身就有很深的印象,那你在看到这张图之后,就会回忆起这种视觉印象。如果知道了所有星座各个星体之间的角距(天文年历和类似的参考书可供查询),你就能利用“天然比例”把整个天文图画出来。只需要有一张方格纸,每格的长宽均为1毫米,将纸上的每4.5格当作1°(根据亮度来画星球的圆圈面积)。

和恒星一样,行星的视角也非常小。用肉眼来看,行星就像一些亮点。因为所有的行星对肉眼的视角都小于1分(除了最亮时候的金星),也就是小于人眼能分辨物体大小的临界视角了(如果视角再小的话,对我们来说,物体就只是一个点了)。

下面是不同的行星视角(以秒为单位)。每一颗行星后面都有两个数字:前面是行星距离地球最近时的视角,后面是距离地球最远时的视角:

按照“天然比例”,在纸上是画不出这些图来的。在明视距离内,即使是1分的视角(60秒),也都只有0.04毫米——肉眼根本无法分辨。所以,我们只能画出通过百倍天文望远镜看到的行星面。图就是在这种条件下的行星视大小图。下方的弧线代表的就是在百倍天文望远镜中的月亮边缘或者太阳边缘。在弧线上面的是水星在距离月球最近和最远时的大小。再往上是金星。金星在离我们最近的时候,我们是看不到它的,因为那时候是没有太阳照射的一面朝向我们的。接下来,我们就可以慢慢地看到金星细细的月牙般的形状了——这已经是最大的行星圆面了;金星在随后的位置里,会变得越来越小,在满轮时,它的直径只有月牙时候的天体的视大小

天体的视大小

天体的视大小

图 百倍天文望远镜中的行星大小示意图。这幅图应放在距眼睛25厘米处看。

在金星上面的是火星。左边是我们通过百倍天文望远镜看到的大小。这么小的圆,我们是根本看不出来的。把这个圆再放大10倍,就是专门研究火星的天文学家使用千倍望远镜所能看到的景象了。即便如此,在这样小的圆面上,也根本看不到什么“运河”之类的细节,也不可能看到好像是生长在火星“海底”的植物的轻微颜色。这也就难怪观察者们的证据都不一样了:有些人认为这只是光学上的幻觉,有些人则认为自己清楚地看到了……

在我们这张图中,体积庞大的木星和它的卫星的位置十分显著。除了月牙状的金星,木星的圆面比其他行星要大很多,它的4颗卫星排列在一条直线上,几乎是月亮的一半大小。图中画的是距离地球最近时的木星。最后面的就是土星和它的环,以及它最大的卫星(泰坦),当它们距离地球最近时,也可以看得很清楚。

由此可知,物体距离我们越近,看起来就越小。相反,如果物体和我们之间的距离因为某种原因被夸大,这个物体本身看起来就会很大。

下面,我们要讲一个 爱伦·坡 创作的关于错觉的故事,很有启发意义。这篇故事看起来很不可信,但确实是真实的。我就被这样的幻觉欺骗过,很多读者可能也有过相同的经历。

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