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  望远镜里的宇宙1           
望远镜里的宇宙1
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2010-5-30 20:17:23

我想天文学是一门自然科学、基础科学,它的最大的特点就是观测的科学。不像物理、化学、地学等等,可以到野外去考察,可以把东西放到实验室来做。天上的星星月亮没法拿到地上来做实验,所以只好进行观测。观测完以后,根据观测的资料,再进行研究探讨。这就是天文学的特色,所以天文学要用望远镜去观测宇宙。

  这个就是说我们对着天上的银河、灿烂的繁星,用望远镜进行摄影的工作。怎么照相呢?就把大型的照相底片放在这个望远镜后面的底片盒子里面,对天上的星星照相。照相呢,是这样的。照天上的星星的相片,不像我们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。必须是长时间的曝光,要想照天上的星星那是要曝光很长的时间。比方说几十分钟都是小事情,几小时、或者是十几小时都有可能。当然你说那也很简单,把底片盒一拉开,就让它曝光了,就照相好了。到了时间我再把它关上,拿下来一冲洗就用了。没有那么简单!因为地球在自转,所以望远镜跟着地球在转动,对吧!我们人都是跟着地球在转动,我们人转动感觉不到。望远镜跟着地球一转动,天上的星星在底片上就划成一道一道的。因为它曝光的时候,那个星在走,因为地球在转动,反过来看到星星在走,对不对?所以一定要保持望远镜里面的星不能够动,在底片上是一点。那么一个圆点要保持住的话,就要把望远镜来转动。望远镜怎么转动呢?就用一个转动望远镜的一个机械装置,当然最早的是手摇的,或者是上发条的,后来就有了电动的。但是这也不可靠,因为这个转动的仪器有快有慢,所以在望远镜里面看到的星点,也不是那么准确的。所以就要人在那里盯着,这叫导星。望远镜你看有长的大筒子还有个小筒子,这个小筒子就是导星镜。用这个先把星盯住,在我的十字丝上面,然后我再来调整。我用微动螺旋,我一看这个中间那个星点离开十字丝了,我就把它往前往后调整一下,让它永远保持在这个中心。经过几小时的曝光以后,在底片上的星就是圆的,这就是很准确的。即使不是一个星,是另外的各种气体星云,各种特殊的情况,照下来也是准确的形状。你知道这个工作很艰苦,我们在天文台首先要把天窗打开,把望远镜对着天上的星。找到星以后,就把底片放上曝光,这个时候你就要一心一意在导星镜里面看着十字丝中间那颗星。就盯在那里,不许它快也不许它慢,老盯在那里。所以你的眼睛就老盯着,照两小时就盯两小时,照三小时盯三小时,这没含糊的。稍微有点不管它,也许它就把星照成椭圆的了。天文台里面有条规矩,夏天不许开冷气,冬天不许生暖气,因为这样就把空气波动了。一波动星光就不正确了,所以必须经过冬天不怕冷,夏天不怕热。就得这么观测,因此天文工作者有他的辛劳,但他拍下宇宙的景象我们赞美不绝。但现在多用电脑了,我说这个的意思是说科学的历程不是那样一帆风顺的。

  这就是我们照的月亮的形状,从望远镜里面看到的月球呢,上面许多环形山。这是太阳,那么太阳我们把它投影在一个屏幕上来看是最安全的。这个看到的太阳就可以看到有两点:一点,它的边界是模糊的,不是那么整整齐齐那么个边界,这叫临边昏暗现象。就是因为太阳是大气组成的,那么到了它边上,大气就比较厚,你看上去就模模糊糊。最让我们惊异的是黑点子的现象,就是太阳黑子。你看到太阳黑子,这个太阳黑子呢,是太阳上的大气的漩涡。它的温度比较低,所以看起来比较黑。太阳表面的温度大约有五六千度,那个黑子的温度就要降下一千多度,所以它就比较黑。这个就是大气的漩涡,好像地球上的大风暴一样。地球在哪里?右下角这个小圆点就是地球,你看这里面能装得下多少地球!所以我们一谈天文学,就感觉到恢弘和浩大。

望远镜里的宇宙1




事,在整整五十一年以前,1953年2月23号,毛泽东主席到紫金山天文台去视察参观,我非常荣幸地就陪同他来看天上的星星。我就问他,毛主席你想看什么?他说我就想看太阳黑子。我说好,咱们就看。结果就拿大望远镜对着太阳看,怎么也找不到。我心里真着急,毛主席好不容易来一趟,想看太阳黑子,我这服务太差了。这种质量太低,还能配在这里搞天文工作?后来我冷静一想,到底太阳在哪儿呢?一看天上都是阴云密布,什么也看不见,我到哪儿找呢?我就告诉毛主席,我说这个太阳黑子今天看不着。因为天上的云太多了,是阴天看不到。一般人说看不到咱们就看别的吧。毛主席不是这样说,他非常幽默,他当时用湖南话是这样说的:“今天我来看太阳黑子,老天和我作对”。这是他亲口说的话,我没有录音,但是我自己记得很清楚。后来我就和他去看别的照片去了,因为天阴了什么也看不着。我就插这么一段,毛主席看太阳黑子的故事。

  那么太阳上面的黑子,如果用高倍率的望远镜拍下来是什么样子呢?就这样的,你看这个好像好几个黑洞,这黑洞都能把地球装进去,装好几个地球都不含糊。我们这么伟大的地球,结果到了宇宙间又这么渺小。边上还有好多像是老玉米,又是“米”,这叫米粒组织。太阳上的米粒组织是组成太阳的一些基本单位,这每个米粒组织的直径都是几千公里呢!所以太阳是一个炙热的气体星球,它的组织很复杂。如果用X光透视一下太阳是什么样子呢?我们透视一下,这就是用X光线拍摄的太阳画面,它是一个核燃料的机构,所以它是靠了核燃料在保持它的能量。太阳据估计,已经有五十万万年以上的历史了,它可能还有五十万万年的生命,就是到最后它的燃料都用完了。这里面你可以看得出来它里面翻滚的情况,这种巨大的活动,从X射线拍下的照片就是这个状态。这是我们最近特别感兴趣的火星,这是拍下的火星照片,不过是很多照片合成的一张照片。那么在它的南极北极有冰雪的盖子,这个冰雪盖子据说是干冰组成的,二氧化碳干冰。但最新的消息说在火星上面曾经有过水,不过这个水现在到哪儿去了呢?是蒸发掉了?还是钻到地下了等等?还搞不清楚。尽管这样,美国的科学家已经迫不及待地在华盛顿发布消息,说在火星上找到水了。如果找到水的话,人到火星去就要方便得多。

  这是很漂亮的土星,很好看的土星。这土星它最特殊的就是有个光环,这光环从伽利略有了望远镜以后,人们就慢慢地发现,那时候望远镜分辨率不高,就看到在土星两边长了两个耳朵。后来又仔细看,过了些时候,才搞清楚是一个光环。那么这个光环经过飞到土星去的比较近的航天器,近距离的照片照下来的,就是这样的,像唱片一样旋转。不过它演奏的不是贝多芬的音乐,它是许多微小的石块密集在一起,所以就成了这个样子。我今天讲这个望远镜里的宇宙呢,不只是在地球上用望远镜,在宇宙空间也用望远镜,所以说这个望远镜是广义的,地球上的、空间的、或者飞到火星去的都在里头。

  这是彗星,我们在左面看到这几张彗星图,是在国家天文台兴隆观测站拍到的海尔-波普彗星,1997年拍到的。这就是海尔-波普彗星,右边的这个是什么呢?右面这个是我们中国的天文爱好者自己发现的一颗彗星,这个彗星的下面还有一个小白点,那白点是个河外星系。那个河外星系呢,是一个银河系外面的“银河系”。它离我们大约是两百多万光年,光年当然距离很大了,一光年是光线走一年的距离,光一秒钟走三十万公里,可以绕地球七圈半,算下来一年就要走9.5万亿公里。就这么快的光,从那里走到我们这里要二百多万年,那么正好这个彗星走在这个仙女座星系的旁边照张相。这表示是太阳系的天体,那是遥远的“银河系”的天体,这一远一近一比较,当然太阳系的天体对我们说来也挺远,但对其银河系外面的“银河 系”那就显得近了。这就是一个近的、一个远的在一起合影,也挺好看。这就是我们看到的彗星照片。

  刚才讲的都是太阳系的一些星球,这是离我们很近的。尽管太阳系的星球对我们说来,我们要坐飞船也得飞很长时间,但毕竟是很近的。那么我们现在就向遥远的星空看去,这张照片是天上的银河。如果在夏天的晚上,你就可以看到银河在天上,当然我们空气如果不太好,我们就要到更远的郊区去看星,现在有不少人在郊区去观星。这里有两颗星值得介绍,左上方的星是织女星,中间下面的这颗星是牛郎星,就是牵牛星。牛郎织女隔着银河相望,这就是中国古代流传的一个故事。在中国古代的传说里面,据说到了农历的七月初七的晚上,银河就消失了。好多鸟雀含着羽毛就搭起天桥,就让牛郎织女会面。其实这都是传说,但那天银河倒是真看不清楚了。因为七月初七月亮是上弦月,是半个月亮,正好在银河附近出现,当然它的光辉就遮住了银河。至于说他们俩到底能不能见面呢?织女星离我们二十七光年,牛郎星离我们十六光年,他们之间的距离也有十六光年,打个电话来回都要三十二年,怎么见面?这就是把这天上的星照下来,让你慢慢评说,就这样的。

  天上的很多星星,都不是单个的。人家说你是双星,双星什么意思?就是两颗星在一起,但这个双星的意思现在就多了。现在拿双星来比喻各方面的事都多了,很多星星都是两颗星在一起。所以这就是从望远镜里观测以后描绘下来的两颗星,有的是三颗星在一起。那么这些星呢,从眼睛看是绝对看不出来的,只有一颗星星还稍微看得见,就是北斗七星里有一个柄上有颗星,你要好的眼睛,在最晴朗的晚上你能看到旁边还有颗小星。一般你看不出来,要拿望远镜还是好分辨率的望远镜,才把它分得开。然后你才能看得清楚,所以天上的星,很多都是双星,都是成双成对的,和地上也差不多,都是这样的。所以天上的双星特别多,这也是很近乎人情的。这是双星,所以天上的星有单个的、有两个的、有三个的,这都很好看。这个星就多了,这是在金牛星座里面叫昴星团,也叫七姐妹星团。就是肉眼说是可以看到七个,大概是多少年以前看到的,现在看不到了,肉眼只能看到六个。那么这个星离我们是四百多光年,光线要走四百多年。那么这个星你看发蓝的颜色,为什么有点云雾呢?不是天上的云把它遮住了,是它自己那里就有云雾。你照相照得时间长了,那个云雾就显现出来了。所以说摄影的曝光时间和这个大有关系,好几小时的曝光就能把这个星云围绕在恒星旁边给照出来。你还看到这个上面好像有十字架的样子,这个星怎么还有十字架呢?这就是望远镜镜筒的十字架反射到那个照片上的,看起来好像挺灿烂辉煌的,实际上这是偶合。倒是挺漂亮,比那个圆点还好看。它就是离我们有四百多光年的叫做疏散星团,疏散星团就是离我们比较近的几十颗星。比方这个昴星团,叫七姐妹星团,古人看到有七颗,望远镜看起来就有几十颗,一百多颗都有。你就拿个小望远镜看,现在它已经慢慢往西面沉了,就是说你要看到那团小星呢,就离猎户座不远的那个小星。你一看,就能看到好多星,就是小望远镜都能看到,很好看的。

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