4月星空看点
2015-04-17步天阁
□ 步天阁
4月星空看点
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毕宿五,迎来送往
4月21日日落后,请看西方天空,那儿有一幅双星伴月的美景。只见弯弯的月牙附近,有两颗亮星,较亮的,呈白色,是金星;较暗的,呈红色,是金牛座中最亮的星,毕宿五。
如果21日天气不好,那么,第二天,也就是22日傍晚还有机会欣赏到金星和毕宿五伴月的美景。只不过会看到,月亮已从金星和毕宿五的下方运行到它们上方。
金牛座是著名的黄道星座,组成它的恒星的位置在天球上恒定不动。而金星是行星,月亮是卫星,金星和月亮会在黄道星座间穿行。22日,金星和月亮都在金牛座中,为我们指示出天神宙斯所化身的金牛。到了23日,金星依然在金牛座中,而月亮则离开金牛座,进入猎户座。
月球大约27.3天绕地球运行一周。一周为360°。360°除以27.3,等于13.2°。所以,月球每天在星空背景中运行约13°。
关于月亮与毕宿五,还有一个与哥白尼有关的故事。
在哥白尼的日心说问世之前,托勒密的地心体系一直占据统治地位。1497年3月9日,天空发生月掩毕宿五天象,哥白尼对这次天象进行了观测并留下了他一生中第一次的观测记录。哥白尼站在意大利圣约瑟夫教堂的塔楼上,仔细观测了一弯娥眉月,是如何掩没毕宿五的。他观测到月亮的黑暗部位掩住了毕宿五。他认为,那片区域里存在着看不到的半个月球,毕宿五正是被月亮本身的阴影所掩没。哥白尼第一次对托勒密理论的权威性产生了怀疑。
哥白尼与月掩毕宿五(电脑合成示意图)
在宇宙间穿梭的幽灵
夜深人静,万籁俱寂,我们经常能享受到大自然给我们的这一份轻松与安逸。殊不知,即使是在这般月朗风清时刻,我们却正处在无影无踪的宇宙射线的“枪林弹雨”之中,幸亏有大气层和地磁场的呵护,我们才免受灭顶之灾。
宇宙射线
科学家们乘热气球进行实验
宇宙射线,一个无处不在的幽灵,科学家们一直想追踪循迹,让它现出原形。在这场与幽灵的追逐中,奥地利物理学家赫斯(Victor Franz Hess,1883~1964)立了头功。
赫斯是一位气球飞行的业余爱好者,年轻时他就很想弄清楚,为什么在没有电荷存在的密闭空间中,偶尔会有火花产生?能量到底从哪里来?当时有人认为能量来自地球,但个别实验显示,你离地面越高,产生的火花数量越多。于是,他设计了一套装置,将密闭的电离室吊在气球下,他乘坐气球,将高压电离室带到高空,静电计的指示经过温度补偿直接进行记录。1911年,他做了第一次热气球实验,结果发现,高度越高,电离度越高。1912年4月12日发生日全食,他又乘坐气球,飞向高空。他发现,在日面被完全遮挡时,电离程度依然很高。这说明,这些能量不是太阳产生的,而是来自于太阳系之外。他认为,应该提出一种新的假说:“这种迄今为止尚不为人知的东西主要在高空发现……它可能是来自太空的穿透辐射。”1912年,赫斯在《物理学杂志》发表了题为“在7个自由气球飞行中的贯穿辐射”的论文。从那时开始,科学界对宇宙射线的各种效应和起源问题进行了广泛的研究。最初,这种辐射被称为“赫斯辐射”,后来被正式命名为“宇宙射线”。宇宙线的发现是人类科学史上的一大里程碑,把人们的视界扩展到了粒子层次的微观世界,并把无限小的微观世界与无限大的宏观世界自然地联结了起来。
赫斯被认为是宇宙射线的发现者,1936年被授予诺贝尔物理学奖。
最后的颂歌
这是一幅历史上有名的漫画,它是一本书的封面。1651年,意大利耶稣会士、著名天文学者里乔利(Giovanni Battista Riccioli,1598年4月17日~1671年6月25日)发表了一本雄心勃勃的名叫《新至大论》(New Almagest)的书。在这本书中,他采纳了第谷•布拉赫的体系,书中还包括了他自己画的月面图。在他的月面图上,里乔利用过去的天文学家名字命名了月球上的环形山,命名的情况与他反对哥白尼的观点很有关系。以依巴谷、托勒密和第谷命名的环形山比哥白尼和阿里斯塔克环形山更显赫。月面上还有一些极富诗意的名字也是他取的,如虹湾。当然,他还把一个环形山取名为里乔利。这些名字今天仍然在使用着。
当时,关于三种宇宙模型的体系在西方一直争论不休,它们是:
1、早期,托勒密提出的地心体系:地球是宇宙的中心,太阳和行星们绕地球运行。
2、1543年问世的哥白尼日心体系:太阳是宇宙的中心,地球和其他行星都绕太阳转动。
3、1588年问世的第谷准地心体系:地球是宇宙的中心,太阳、月亮绕地球运转,行星绕太阳运行。
《新至大论》明确主张第谷学说优越于哥白尼学说,封面的漫画生动地表达了里乔利的观点:右面的司天女神正手执天秤,衡量第谷体系和哥白尼体系。天秤表明第谷体系更重,托勒密体系则已被委弃于地下。在欧洲,《新至大论》或许已经是第谷体系最后的颂歌,此后第谷体系逐渐成为过眼云烟,逐渐被哥白尼体系所取代。但是,第谷体系却成为我国明朝后期以及清代的官方学说。
4月17日是里乔利的诞生纪念日。
《新至大论》封面
好雨知时节当春乃发生
每年4月20日或21日太阳到达黄经30°时为谷雨。谷雨有“雨生百谷”之意,是春季的最后一个节气,此时农田新翻,秧苗初插,正需雨水的滋润,故有“春雨贵如油”一说,杜甫诗中所写“随风潜入夜,润物细无声。”便是谷雨时节的典型写照。民间还流传着“谷雨过三天,园里看牡丹”说法。牡丹的花期一般在4~5月份,谷雨过后,正是欣赏牡丹姹紫嫣红的最好时节。
谷雨节气,也与牡丹有关。传说在唐代,有位叫谷雨的年轻人,在洪水泛滥之时冒着生命危险救出了一株牡丹花,后来这株牡丹花变身为牡丹仙子欲与谷雨成亲,不料却遭到恶人胁迫关押。谷雨为救牡丹仙子,在与恶人的战斗中中箭身亡。从那以后,每年到了谷雨的祭日,天空就会下起雨来,而所有的牡丹,都会在纷纷扬扬的春雨之后,渐次开放。
谷雨时节
天上星星参北斗
春季傍晚,面向东北方夜空,可以很容易看到七颗亮星,前四颗星组成斗形,后三颗星组成略弯的斗柄,很是美丽,那就是著名的北斗七星。北斗七星距离北极很近。生活在北纬40°以北地区的人们,会发现它终年不落,时刻在围绕北极星运行。
我国古人认为,地上住着人,天上住着神仙。神仙们来无影,去无踪,法力无边。天上的最高统帅是天帝,也就是人们常说的玉皇大帝。玉皇大帝出行的交通工具是当时最先进的马车。北斗七星就是天帝的马车。所以,北斗也称为帝车。
山东武梁祠石刻中有幅斗为帝车图。图中有七个黑点,连成北斗形状,同时也是辆马车,斗是车身,斗柄是车辕。天帝正端坐在车中,前后都有朝拜的臣民,还有一位长着翅膀的仙人在开阳星旁托着一颗小星,那正是开阳旁边的辅星。整辆车正腾云驾雾而行。
西汉司马迁在《史记•天官书》中说:“斗为帝车,运于中央,临制四方”意思是:北斗是天帝的马车,天帝坐着这架马车,以北极为枢纽,一刻不停地巡行四方。汉代首都是长安,长安还有个别名叫“斗城”,就来自于这种观念。
唐代大诗人李白晚年所写的《闻李太尉大举秦兵百万出征东南懦夫请缨冀申一割之用 半道病还 留别金陵崔侍御 十九韵》中有诗句:“帝车信回转,河汉复纵横。”其中“帝车”就是指北斗七星。河汉指银河。
我们知道,现在的北极星是小熊座α,中文名称为勾陈一。实际上,北极星是指位于北天极的恒星。北天极,是天球上与地球北极点相对应的点,或者说,是地轴延长后,地球北极所指示的方向。而地轴的指向不是固定不变,变化周期是26000年,造成不同时代有不同的北极星。
北斗七星曾比现在接近北极,我国古文献中记载,整个北斗曾被当作北极星,其他星星好像都围绕着它运转。也许正因如此,才有“天上星星参北斗”的说法。