開心笑的部落格

我想天文學是一門自然科學、基礎科學，它的最大的特點就是觀測的科學。 不像物理、化學、地學等等，可以到野外去考察，可以把東西放到實驗室來做。 天上的星星月亮沒法拿到地上來做實驗，所以只好進行觀測。 觀測完以後，根據觀測的資料，再進行研究探討。 這就是天文學的特色，所以天文學要用望遠鏡去觀測宇宙。

這個就是說我們對著天上的銀河、燦爛的繁星，用望遠鏡進行攝影的工作。 怎麼照相呢？ 就把大型的照相底片放在這個望遠鏡後面的底片盒子裡面，對天上的星星照相。 照相呢，是這樣的。 照天上的星星的相片，不像我們地面上六十分之一秒、一百二十五分之一秒、二百五十分之一秒，不可能。 必須是長時間的曝光，要想照天上的星星那是要曝光很長的時間。 比方說幾十分鐘都是小事情，幾小時、或者是十幾小時都有可能。 當然你說那也很簡單，把底片盒一拉開，就讓它曝光了，就照相好了。 到了時間我再把它關上，拿下來一沖洗就用了。 沒有那麼簡單！ 因為地球在自轉，所以望遠鏡跟著地球在轉動，對吧！ 我們人都是跟著地球在轉動，我們人轉動感覺不到。 望遠鏡跟著地球一轉動，天上的星星在底片上就劃成一道一道的。 因為它曝光的時候，那個星在走，因為地球在轉動，反過來看到星星在走，對不對？ 所以一定要保持望遠鏡裡面的星不能夠動，在底片上是一點。 那麼一個圓點要保持住的話，就要把望遠鏡來轉動。 望遠鏡怎麼轉動呢？ 就用一個轉動望遠鏡的一個機械裝置，當然最早的是手搖的，或者是上發條的，後來就有了電動的。 但是這也不可靠，因為這個轉動的儀器有快有慢，所以在望遠鏡裡面看到的星點，也不是那麼準確的。 所以就要人在那裡盯著，這叫導星。 望遠鏡你看有長的大筒子還有個小筒子，這個小筒子就是導星鏡。 用這個先把星盯住，在我的十字絲上面，然後我再來調整。 我用微動螺旋，我一看這個中間那個星點離開十字絲了，我就把它往前往後調整一下，讓它永遠保持在這個中心。 經過幾小時的曝光以後，在底片上的星就是圓的，這就是很準確的。 即使不是一個星，是另外的各種氣體星雲，各種特殊的情況，照下來也是準確的形狀。 你知道這個工作很艱苦，我們在天文台首先要把天窗打開，把望遠鏡對著天上的星。 找到星以後，就把底片放上曝光，這個時候你就要一心一意在導星鏡裡面看著十字絲中間那顆星。 就盯在那裡，不許它快也不許它慢，老盯在那裡。 所以你的眼睛就老盯著，照兩小時就盯兩小時，照三小時盯三小時，這沒含糊的。 稍微有點不管它，也許它就把星照成橢圓的了。 天文台裡面有條規矩，夏天不許開冷氣，冬天不許生暖氣，因為這樣就把空氣波動了。 一波動星光就不正確了，所以必須經過冬天不怕冷，夏天不怕熱。 就得這麼觀測，因此天文工作者有他的辛勞，但他拍下宇宙的景像我們讚美不絕。 但現在多用電腦了，我說這個的意思是說科學的歷程不是那樣一帆風順的。 

這就是我們照的月亮的形狀，從望遠鏡裡面看到的月球呢，上面許多環形山。 這是太陽，那麼太陽我們把它投影在一個屏幕上來看是最安全的。 這個看到的太陽就可以看到有兩點：一點，它的邊界是模糊的，不是那麼整整齊齊那麼個邊界，這叫臨邊昏暗現象。 就是因為太陽是大氣組成的，那麼到了它邊上，大氣就比較厚，你看上去就模模糊糊。 最讓我們驚異的是黑點子的現象，就是太陽黑子。 你看到太陽黑子，這個太陽黑子呢，是太陽上的大氣的漩渦。 它的溫度比較低，所以看起來比較黑。 太陽表面的溫度大約有五六千度，那個黑子的溫度就要降下一千多度，所以它就比較黑。 這個就是大氣的漩渦，好像地球上的大風暴一樣。 地球在哪裡？ 右下角這個小圓點就是地球，你看這裡面能裝得下多少地球！ 所以我們一談天文學，就感覺到恢弘和浩大。 

我想插一段小故 事，在整整五十一年以前，1953年2月23號，毛澤東主席到紫金山天文台去視察參觀，我非常榮幸地就陪同他來看天上的星星。 我就問他，毛主席你想看什麼？ 他說我就想看太陽黑子。 我說好，咱們就看。 結果就拿大望遠鏡對著太陽看，怎麼也找不到。 我心裡真著急，毛主席好不容易來一趟，想看太陽黑子，我這服務太差了。 這種質量太低，還能配在這裡搞天文工作？ 後來我冷靜一想，到底太陽在哪兒呢？ 一看天上都是陰雲密布，什麼也看不見，我到哪兒找呢？ 我就告訴毛主席，我說這個太陽黑子今天看不著。 因為天上的雲太多了，是陰天看不到。 一般人說看不到咱們就看別的吧。 毛主席不是這樣說，他非常幽默，他當時用湖南話是這樣說的：“今天我來看太陽黑子，老天和我作對”。 這是他親口說的話，我沒有錄音，但是我自己記得很清楚。 後來我就和他去看別的照片去了，因為天陰了什麼也看不著。 我就插這麼一段，毛主席看太陽黑子的故事。 

那麼太陽上面的黑子，如果用高倍率的望遠鏡拍下來是什麼樣子呢？ 就這樣的，你看這個好像好幾個黑洞，這黑洞都能把地球裝進去，裝好幾個地球都不含糊。 我們這麼偉大的地球，結果到了宇宙間又這麼渺小。 邊上還有好多像是老玉米，又是“米”，這叫米粒組織。 太陽上的米粒組織是組成太陽的一些基本單位，這每個米粒組織的直徑都是幾千公里呢！ 所以太陽是一個炙熱的氣體星球，它的組織很複雜。 如果用X光透視一下太陽是什麼樣子呢？ 我們透視一下，這就是用X光線拍攝的太陽畫面，它是一個核燃料的機構，所以它是靠了核燃料在保持它的能量。 太陽據估計，已經有五十萬萬年以上的歷史了，它可能還有五十萬萬年的生命，就是到最後它的燃料都用完了。 這裡面你可以看得出來它裡面翻滾的情況，這種巨大的活動，從X射線拍下的照片就是這個狀態。 這是我們最近特別感興趣的火星，這是拍下的火星照片，不過是很多照片合成的一張照片。 那麼在它的南極北極有冰雪的蓋子，這個冰雪蓋子據說是乾冰組成的，二氧化碳乾冰。 但最新的消息說在火星上面曾經有過水，不過這個水現在到哪兒去了呢？ 是蒸發掉了？ 還是鑽到地下了等等？ 還搞不清楚。 儘管這樣，美國的科學家已經迫不及待地在華盛頓發布消息，說在火星上找到水了。 如果找到水的話，人到火星去就要方便得多。 

這是很漂亮的土星，很好看的土星。 這土星它最特殊的就是有個光環，這光環從伽利略有瞭望遠鏡以後，人們就慢慢地發現，那時候望遠鏡分辨率不高，就看到在土星兩邊長了兩個耳朵。 後來又仔細看，過了些時候，才搞清楚是一個光環。 那麼這個光環經過飛到土星去的比較近的航天器，近距離的照片照下來的，就是這樣的，像唱片一樣旋轉。 不過它演奏的不是貝多芬的音樂，它是許多微小的石塊密集在一起，所以就成了這個樣子。 我今天講這個望遠鏡裡的宇宙呢，不只是在地球上用望遠鏡，在宇宙空間也用望遠鏡，所以說這個望遠鏡是廣義的，地球上的、空間的、或者飛到火星去的都在裡頭。 

這是彗星，我們在左面看到這幾張彗星圖，是在國家天文台興隆觀測站拍到的海爾-波普彗星，1997年拍到的。 這就是海爾-波普彗星，右邊的這個是什麼呢？ 右面這個是我們中國的天文愛好者自己發現的一顆彗星，這個彗星的下面還有一個小白點，那白點是個河外星系。 那個河外星係呢，是一個銀河系外面的“銀河系”。 它離我們大約是兩百多萬光年，光年當然距離很大了，一光年是光線走一年的距離，光一秒鐘走三十萬公里，可以繞地球七圈半，算下來一年就要走9.5萬億公里。 就這麼快的光，從那裡走到我們這裡要二百多萬年，那麼正好這個彗星走在這個仙女座星系的旁邊照張相。 這表示是太陽系的天體，那是遙遠的“銀河系”的天體，這一遠一近一比較，當然太陽系的天體對我們說來也挺遠，但對其銀河系外面的“銀河 系”那就顯得近了。這就是一個近的、一個遠的在一起合影，也挺好看。這就是我們看到的彗星照片。 

剛才講的都是太陽系的一些星球，這是離我們很近的。 儘管太陽系的星球對我們說來，我們要坐飛船也得飛很長時間，但畢竟是很近的。 那麼我們現在就向遙遠的星空看去，這張照片是天上的銀河。 如果在夏天的晚上，你就可以看到銀河在天上，當然我們空氣如果不太好，我們就要到更遠的郊區去看星，現在有不少人在郊區去觀星。 這裡有兩顆星值得介紹，左上方的星是織女星，中間下面的這顆星是牛郎星，就是牽牛星。 牛郎織女隔著銀河相望，這就是中國古代流傳的一個故事。 在中國古代的傳說裡面，據說到了農曆的七月初七的晚上，銀河就消失了。 好多鳥雀含著羽毛就搭起天橋，就讓牛郎織女會面。 其實這都是傳說，但那天銀河倒是真看不清楚了。 因為七月初七月亮是上弦月，是半個月亮，正好在銀河附近出現，當然它的光輝就遮住了銀河。 至於說他們倆到底能不能見面呢？ 織女星離我們二十七光年，牛郎星離我們十六光年，他們之間的距離也有十六光年，打個電話來回都要三十二年，怎麼見面？ 這就是把這天上的星照下來，讓你慢慢評說，就這樣的。 

天上的很多星星，都不是單個的。 人家說你是雙星，雙星什麼意思？ 就是兩顆星在一起，但這個雙星的意思現在就多了。 現在拿雙星來比喻各方面的事都多了，很多星星都是兩顆星在一起。 所以這就是從望遠鏡裡觀測以後描繪下來的兩顆星，有的是三顆星在一起。 那麼這些星呢，從眼睛看是絕對看不出來的，只有一顆星星還稍微看得見，就是北斗七星裡有一個柄上有顆星，你要好的眼睛，在最晴朗的晚上你能看到旁邊還有顆小星。 一般你看不出來，要拿望遠鏡還是好分辨率的望遠鏡，才把它分得開。 然後你才能看得清楚，所以天上的星，很多都是雙星，都是成雙成對的，和地上也差不多，都是這樣的。 所以天上的雙星特別多，這也是很近乎人情的。 這是雙星，所以天上的星有單個的、有兩個的、有三個的，這都很好看。 這個星就多了，這是在金牛星座裡面叫昴星團，也叫七姐妹星團。 就是肉眼說是可以看到七個，大概是多少年以前看到的，現在看不到了，肉眼只能看到六個。 那麼這個星離我們是四百多光年，光線要走四百多年。 那麼這個星你看發藍的顏色，為什麼有點雲霧呢？ 不是天上的雲把它遮住了，是它自己那裡就有云霧。 你照相照得時間長了，那個雲霧就顯現出來了。 所以說攝影的曝光時間和這個大有關係，好幾小時的曝光就能把這個星雲圍繞在恆星旁邊給照出來。 你還看到這個上面好像有十字架的樣子，這個星怎麼還有十字架呢？ 這就是望遠鏡鏡筒的十字架反射到那個照片上的，看起來好像挺燦爛輝煌的，實際上這是偶合。 倒是挺漂亮，比那個圓點還好看。 它就是離我們有四百多光年的叫做疏散星團，疏散星團就是離我們比較近的幾十顆星。 比方這個昴星團，叫七姐妹星團，古人看到有七顆，望遠鏡看起來就有幾十顆，一百多顆都有。 你就拿個小望遠鏡看，現在它已經慢慢往西面沉了，就是說你要看到那團小星呢，就離獵戶座不遠的那個小星。 你一看，就能看到好多星，就是小望遠鏡都能看到，很好看的。