天体的视大小_教学参考-查字典物理网

假如我们按照这个比例在纸上画个大熊星座的图，把这张图放在明视距离里来看，我们看见的星座就同它在天空中出现的时候我们看到的一样。所以可以说，这就是一张按照天然视角的比例所画的大熊星座图。如果你对这个星座──不但是图，而且直接对它本身──有过很深的印象，那末看了这张图以后，你的脑子里就会重新浮起这个印象来。如果你知道了所有星座的各个主星之间的角距（这可以从天文年历和类似的参考书里找出来），你就可以用“天然比例”画出一幅整个的天文图来。画的时候，只要准备一张每格1毫米见方的方格纸，把纸上每4．5毫米当做1度就成了表示星球的圆圈面积，应当比照着亮度来画。

现在来谈行星。行星的视大小也同恒星一样，小到对肉眼说来只是一些光点。这也是可以理解的，因为没有一个行星（除了在最明亮时期里的金星），在肉眼里的视角会超过1分，也就是说，会超过能使我们分辨出物体大小的临界视角（在比临界视角更小的视角里，每一个物体对我们说来都只能是一个点）。

下面这张表列着各个行星的视角，每一个行星后面有两个数字，第一个数字是这个行星离地球最近时候的视角，第二个是最远时候的视角：

视角（秒）

水星 13～5

金星 64～10

火星 25～3．5

木星 50～31

土星 20～15

土星的环 48～35

把这些数值照“天然比例”画在纸上是不可能的：甚至视角1分（也就是60秒）在明视距离里也只有0．04毫米，这个大小肉眼自然是无法分清的。所以我们得按照在放大100倍的天文望远镜里所见的行星圆面来画。图272就是在这种放大情况下画成的一张行星视大小的图。图下的那条弧线代表在放大100倍的天文望远镜里的月面（或日面）的边缘。在这条线上面是水星离地球最近和最远时候的大小。再上去是在各种位相里的金星；它离我们最近的时候是完全看不见的，因为那时候它是用它那没有照到日光的一面朝着我们的。后来渐渐可以看到它的狭窄的月牙般的形状，所有行星的“圆面”没有比这更大的。在以后的位相里，金星要越来越小。在它满轮的时候，它的直径就只有它在月牙形时候的1／6。

在金星的上面画的是火星。在左方，你可以看到它在离地球最近的时候我们在放大100倍的天文望远镜里望见的大小。在这样小的圆面上你想能够看清些什么呢？还得把这个圆圈再放大10倍，你才可以得到天文学家在用放大1000倍的强大天文望远镜研究火星的时候所得到的印象。可是即使在放得这样大的圆面上，什么东西都挤得很紧，你能够不确切地认出那些大家都知道的“运河”之类的细节，或者觉察出那似乎是跟生长在火星的“海”底的植物有关的轻微的颜色变动吗？怪不得某些观察者提出的证据会同别人指出的不一致，或者某些人认为是清楚地看见了的东西，另一些人却认为不过是光学上的幻觉……

庞大的木星和它的那些卫星，在我们这张图里占着显著的位置。它的圆面比其他行星都要大得多用牙形状的金星除外，而它的4个主要卫星并排排在一条直线上，几乎等于月面直径的一半。这里的木星是离地球最近时候的大小。最后是土星和它的环，以及它的最大的一个卫星（泰坦），它们在离地球最近的时候，也是相当惹人注目的。

读者由此可以明白，每一个可见的物体，如果我们认为它离我们比较近，看起来就会觉得它小。相反地，如果由于某种原因，我们过大地估计了物体离我们的距离，那末这物体在我们眼里就会相当大。

下一节要讲爱伦坡的一篇很有启发性的描写错觉的故事。这篇故事初看好像不可信，然而却完全不是虚构的。我自己也曾经上过这种错觉的当，饱受了一次虚惊。读者当中一定也有许多人可以从自己的生活里找到类似的情况。

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