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北京钟楼附近拍摄的北天球的星轨照片。同心圆的中心(北天极)稍偏左上有一个粗的圆弧,那就是北极星
宇宙中有很多很多不可思议的天体会唤起你的好奇心,让你欲罢不能。关于星星和宇宙,各位读者一定怀有很多疑问。比如:为什么会有各种颜色的星星?一般的星星和彗星、流星有什么不同?天文学家凭什么说"这颗星星在距离地球100万光年的地方"?又是怎么知道宇宙已经有138亿岁的呢?
本期和下期,我们将分上、下两篇来详细解答有关星星和宇宙的32个天文学问题,这些问题是我们许多人都想问的问题,也是科学家们殚精竭虑想要获得答案的问题。
翻译/陈敏
第1部分 关于星空的疑问

问题1:在没有街灯的夜晚,用肉眼能够看到的星星有多少?
最近,你有没有仰望星空?在大城市,观察星空会受到街灯的影响,往往只能够看到明亮的1等星或2等星(关于星的等级,将在第18~19页介绍)。1等星以上的明亮天体,整个天空里只有21个,2等星有67个,合计88个。所以,某时某地的夜空中大概只能够看到其中的一半,约40个左右。
越暗的星星,数量越多。整个天空里3等星有190个(3等星以上的合计约280个),4等星有710个(4等星以上的合计约990个),5等星有2000个(5等星以上的合计约3000个),6等星有5600个(6等星以上的合计约8600个)。
在街灯稀少的地区,只要观察条件好,视力好的人可以用肉眼看到6等星,这样计算的话,大概是都市里能看到的100倍,约4000个左右。所以只见过都市星空的读者,一定要到灯光稀少的地区去看看漫天繁星的夜空。
近年来,用天文投影仪也能将原来肉眼不可能识别的100万个以上的星星投影到银幕上,有些很有现场感。也就是说,即使是肉眼不能识别的、比6等星更暗的星光,也能被感受到。
回答
在漆黑的夜空下,肉眼能够识别的星(6等星以上的星)大约有4000个。
问题2:什么是"1等星"、"2等星"?
也许大多数人都知道,用"1等星"、"2等星"……也就是"星等"来表示夜空里的星星的亮度(从地球看到的亮度)。
星等的历史要追溯到古希腊。古希腊的天文学家喜帕恰斯(Hipparcos,约前190~前125)把天空中最亮的星作为1等星,晴朗夜空里勉强能看到的最暗的星作为6等星。然后把介于其中的星按亮度排顺序,分为2~5等星。星等数越小,意味着亮度越亮;星等数越大,意味着亮度越暗。
喜帕恰斯的星等分类,是凭感觉决定的。到了19世纪,英国天文学家诺曼·罗伯特·普森(Norman Robert Pogson,1829~1891) 给出了明确的定义。普森1等星定义为比6等星亮100倍的星,然后把100倍分成5等。※
那么,每一等的亮度相差多少倍呢?因为2.5自乘5次约等于100,即2.5×2.5×2.5×2.5×2.5≈100。也就是说,每一等的亮度相差2.5倍。
通常,2等星是指"1.5等以上,不到2.5等"之间的星,其他类同。但是1等星指的是亮度在1.5等以上的所有的星。
在以往出现的彗星当中,有非常明亮的。1577年的大彗星,亮得在半夜能够照出人影,所以应该有半个月亮那么亮,估计有-10等(亮度约为1等星的2.5万倍)。
回答
"1等星"、"2等星"……是用 "星等" 来表示夜空里的星星的亮度。天琴座的织女星是0等星,亮度是5等星的100倍。每一等比下面一等星亮 2.5倍。
问题3:除了太阳之外,肉眼能够看到的离地球最近的恒星是哪颗?
回答:半人马座α星(0等或者1等),距离地球约4.3光年。
……
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