论文部分内容阅读
你对天文学的了解有多少？我的意思是，真正的了解——完全的、自信的、敢断定的、百分之百的、绝对的、确凿的知道。
一知半解是“似是而非”滋生的温床。以下就是一些常见的“天文常识”，他们貌似真理，但事实上却是谬误。它们中有没有哪个正潜伏在你的大脑里呢？我敢打赌至少有一个！
就让我们来看看到底有多少东西是你自认为知道，但实际上却并不知道的。让我们捉出那些潜伏在你“常识”里的“BUG”。
■ 菲利普·普莱特 □ 星语者
太空中没有引力
我们都见过航天员失重地漂浮在地球之外的镜头，当然你也听说过"零重力"。但航天员所处的环境真的毫无重力吗？显然不是的。引力随距离的增加而减弱（确切地讲，是平方反比关系），但永远不会完全消失。你无法逃脱引力的束缚就像你无法逃脱税务局一样。
航天员之所以看起来是在体验零重力，是因为他们在环绕地球运行。他们真实的感觉是自由下落，因为他们实际上是在围绕着地球"向下掉"：他们朝向地球下落，但由于他们下落的方向足够倾斜，所以能连续地躲过地球。他们的运动与地球的几何曲率一致，产生的效果就是"永远下落但又不会撞击"。
载人宇宙飞船在距地面400千米处飞行，那里的引力大约是地面的90%。引力仍然在很大程度上控制着宇宙飞船以及其中的航天员。要知道，有些东西即使是航天员也是无法逃避的，包括引力和纳税。
月亮在初升时看起来大一些是因为大气的折射
观察一下你就可以看出，月亮刚刚从地平线升起时又大又红。几个小时之后，当它升得比较高时，就会明显地缩小，看起来似乎更"正常"一些。不仅仅是月亮，太阳跟星座也让我们有相似的感觉。
地球大气在地平线附近的确是要厚一些。当你径直仰望正头顶，你看到的是大气层最薄的部分，你的视线离地平线越近，你所面对的大气就越厚。然而，这个样子的大气所起的作用是缩小月亮的视大小，而非放大。你有没有发现，月亮刚刚位于地平线之上的时候有点扁？这就是大气折射所致。
月亮在初升时看起来大一些的的确确是一种假象。你可以自己验证一下，比如手持一根铅笔，在月亮刚升起时看一下其视直径与铅笔长之比，几个小时后再看一遍。你会发现，前后的比例并无可察觉的变化。
错觉来自你的大脑，是它在误导你的认知。当月亮位于地平线时，你的大脑会把它理解为处于比较远的位置；当月亮升高后，你的大脑会把它理解为处于比较近的位置。于是，你的大脑就认为，如果月亮在不同的距离处看起来一样大的话会是不合常理的。换句话说，大脑按自己的"常理"把月亮的大小改变了。听起来有些不可思议吗？那你一定有这样的经历：你看正头顶的浮云时，感到它们距离你有几千米，但看地平线附近的浮云时也许会觉得它们距离你有几百千米。
这就是著名的Ponzo错觉。新近的研究表明它就是产生"月球错觉"的始作俑者。我们的大脑是精明的，但"智者千虑，必有一失"。
四季的产生来源于日地距离的变化
地球是在椭圆轨道上绕太阳运行，所以它就时而距太阳近一些，时而距太阳远一些。我们所得到的热量的多少取决于距离的远近，于是就产生了四季，对吗？
严重错误！如果用数学方法计算一下的话，你会发现，地球处于近日点时仅仅会比处于远日点时高几摄氏度。而冬天和夏天的气温差距则远非几摄氏度。还有，当北半球是炎炎夏日之时，南半球则正处于隆冬的严寒之中。这又如何能用距离来解释呢？
真正的原因是地轴的倾斜。夏天，地轴大致指向太阳的方向，于是太阳在天空中的位置较高，阳光较集中地射向地面，因而能够有效的加热；冬天，地轴的指向背离太阳方向，太阳在天空中处于较低的位置，阳光十分倾斜地照射地面，因而加热效率大打折扣。这才是夏天热冬天冷的真正原因。它也能很好地解释为什么不同半球季节相反。
有时，理论的好坏就取决于你的倾向。
流星体是因与大气摩擦而被加热的
流星是流星体不幸闯入地球、在地球大气层中因被加热发光所产生的。他们的闪光在数百千米外都能看到。很多人想当然地认为是摩擦加热了这些流星体。如果真的如此，那么宇宙飞船的隔热材料就真是失败的设计了，因为那些材料用手就可以弄碎，如何能经受得往大气的摩擦？
事实上，流星体的热来自传导，而非磨擦。当气体被挤压时温度会升高，一个很简单的例子是，你用气筒给车胎打气时，车胎里空气的温度就变高了。对于流星体来说，它以每小时33500米（15千米/秒）或更大的速度猛烈的挤压前方的空气。空气自身变得很热，既而将热量传导给流星体，流星体便热了起来。灿烂的流星是由此产生的。
流星落到地面时仍然很热
你也许认为，一颗流星体在被加热到那么高的温度后一定不会在几分钟的时间里冷却下来。但实际的情况要复杂许多。
流星体的快速运动使其前方的空气形成激波，就像超音速飞机一样。激波与流星体的表面有数厘米的距离（具体取决于流星体的大小），其间的空气则运动缓慢。流星体被其前方的热空气熔化，然后空气流将其表面的一部分物质带走，这个过程就叫熔损。是流星体的高速运动为以上这些过程提供了能量，一旦流星体的运动速度减慢至低于音速，激波就会消失，加热及熔损作用就会停止。此时的流星体下落的速度很慢，大概只有每小时几千米。
达到这个阶段时，流星体距地面还有相当的高度，落到地面还需要好几分钟时间。记住，流星体这种小石头在寒冷的太空中呆过漫长的时光，它的核心是相当阴冷的。况且它热的表面已被前述过程带走，而现在，周围的空气已经变得寒冷，可以有效冷却这些小石头。
所有这些都意味着，当流星体降至地面时不会是热的。有些陨星（流星落到地面后就叫"陨星"）被发现时，表面甚至还附着着一层霜呢！
一知半解是“似是而非”滋生的温床。以下就是一些常见的“天文常识”，他们貌似真理，但事实上却是谬误。它们中有没有哪个正潜伏在你的大脑里呢？我敢打赌至少有一个！
就让我们来看看到底有多少东西是你自认为知道，但实际上却并不知道的。让我们捉出那些潜伏在你“常识”里的“BUG”。
■ 菲利普·普莱特 □ 星语者
太空中没有引力
我们都见过航天员失重地漂浮在地球之外的镜头，当然你也听说过"零重力"。但航天员所处的环境真的毫无重力吗？显然不是的。引力随距离的增加而减弱（确切地讲，是平方反比关系），但永远不会完全消失。你无法逃脱引力的束缚就像你无法逃脱税务局一样。
航天员之所以看起来是在体验零重力，是因为他们在环绕地球运行。他们真实的感觉是自由下落，因为他们实际上是在围绕着地球"向下掉"：他们朝向地球下落，但由于他们下落的方向足够倾斜，所以能连续地躲过地球。他们的运动与地球的几何曲率一致，产生的效果就是"永远下落但又不会撞击"。
载人宇宙飞船在距地面400千米处飞行，那里的引力大约是地面的90%。引力仍然在很大程度上控制着宇宙飞船以及其中的航天员。要知道，有些东西即使是航天员也是无法逃避的，包括引力和纳税。
月亮在初升时看起来大一些是因为大气的折射
观察一下你就可以看出，月亮刚刚从地平线升起时又大又红。几个小时之后，当它升得比较高时，就会明显地缩小，看起来似乎更"正常"一些。不仅仅是月亮，太阳跟星座也让我们有相似的感觉。
地球大气在地平线附近的确是要厚一些。当你径直仰望正头顶，你看到的是大气层最薄的部分，你的视线离地平线越近，你所面对的大气就越厚。然而，这个样子的大气所起的作用是缩小月亮的视大小，而非放大。你有没有发现，月亮刚刚位于地平线之上的时候有点扁？这就是大气折射所致。
月亮在初升时看起来大一些的的确确是一种假象。你可以自己验证一下，比如手持一根铅笔，在月亮刚升起时看一下其视直径与铅笔长之比，几个小时后再看一遍。你会发现，前后的比例并无可察觉的变化。
错觉来自你的大脑，是它在误导你的认知。当月亮位于地平线时，你的大脑会把它理解为处于比较远的位置；当月亮升高后，你的大脑会把它理解为处于比较近的位置。于是，你的大脑就认为，如果月亮在不同的距离处看起来一样大的话会是不合常理的。换句话说，大脑按自己的"常理"把月亮的大小改变了。听起来有些不可思议吗？那你一定有这样的经历：你看正头顶的浮云时，感到它们距离你有几千米，但看地平线附近的浮云时也许会觉得它们距离你有几百千米。
这就是著名的Ponzo错觉。新近的研究表明它就是产生"月球错觉"的始作俑者。我们的大脑是精明的，但"智者千虑，必有一失"。
四季的产生来源于日地距离的变化
地球是在椭圆轨道上绕太阳运行，所以它就时而距太阳近一些，时而距太阳远一些。我们所得到的热量的多少取决于距离的远近，于是就产生了四季，对吗？
严重错误！如果用数学方法计算一下的话，你会发现，地球处于近日点时仅仅会比处于远日点时高几摄氏度。而冬天和夏天的气温差距则远非几摄氏度。还有，当北半球是炎炎夏日之时，南半球则正处于隆冬的严寒之中。这又如何能用距离来解释呢？
真正的原因是地轴的倾斜。夏天，地轴大致指向太阳的方向，于是太阳在天空中的位置较高，阳光较集中地射向地面，因而能够有效的加热；冬天，地轴的指向背离太阳方向，太阳在天空中处于较低的位置，阳光十分倾斜地照射地面，因而加热效率大打折扣。这才是夏天热冬天冷的真正原因。它也能很好地解释为什么不同半球季节相反。
有时，理论的好坏就取决于你的倾向。
流星体是因与大气摩擦而被加热的
流星是流星体不幸闯入地球、在地球大气层中因被加热发光所产生的。他们的闪光在数百千米外都能看到。很多人想当然地认为是摩擦加热了这些流星体。如果真的如此，那么宇宙飞船的隔热材料就真是失败的设计了，因为那些材料用手就可以弄碎，如何能经受得往大气的摩擦？
事实上，流星体的热来自传导，而非磨擦。当气体被挤压时温度会升高，一个很简单的例子是，你用气筒给车胎打气时，车胎里空气的温度就变高了。对于流星体来说，它以每小时33500米（15千米/秒）或更大的速度猛烈的挤压前方的空气。空气自身变得很热，既而将热量传导给流星体，流星体便热了起来。灿烂的流星是由此产生的。
流星落到地面时仍然很热
你也许认为，一颗流星体在被加热到那么高的温度后一定不会在几分钟的时间里冷却下来。但实际的情况要复杂许多。
流星体的快速运动使其前方的空气形成激波，就像超音速飞机一样。激波与流星体的表面有数厘米的距离（具体取决于流星体的大小），其间的空气则运动缓慢。流星体被其前方的热空气熔化，然后空气流将其表面的一部分物质带走，这个过程就叫熔损。是流星体的高速运动为以上这些过程提供了能量，一旦流星体的运动速度减慢至低于音速，激波就会消失，加热及熔损作用就会停止。此时的流星体下落的速度很慢，大概只有每小时几千米。
达到这个阶段时，流星体距地面还有相当的高度，落到地面还需要好几分钟时间。记住，流星体这种小石头在寒冷的太空中呆过漫长的时光，它的核心是相当阴冷的。况且它热的表面已被前述过程带走，而现在，周围的空气已经变得寒冷，可以有效冷却这些小石头。
所有这些都意味着，当流星体降至地面时不会是热的。有些陨星（流星落到地面后就叫"陨星"）被发现时，表面甚至还附着着一层霜呢！