老人星为难康熙帝
在200多年前的前清,有一个较有作为的皇帝,那就是执政61年的康熙。正由于他励精图治,重视科学技术,注重发展生产,才出现了史书上所称的“康乾盛世”。康熙一生确实读了不少书,还认识天上许多星星,不少亮星他都可说得出星名。
但有一次却被老人星弄得差点下不了台,那是在他一次南下巡视时,有天晚上,康熙登上了南京的观象台,为了炫耀自己的才华,他指点繁星,口若悬河,可后来当他指到在南方离地平线很低的一颗亮星时,突然语塞起来,众文武随员在旁也急得抓耳挠腮。幸得有个随从比较机灵,赶紧给康熙呈上一张星图。康熙仔细一找,才如释重负道:“喔,此乃老人星也。”
老人星即船底α,它的亮度为-0.73等,也可说是负1等星。在恒星世界中,它仅稍逊于天狼,是响当当的“亚军”。据测定,老人星同我们的距离约200光年,它的半径是太阳的46倍,发的光则相当于太阳的6000倍。它的赤径α=6°24'(或96°),赤纬δ=-52°42'。
在我国,老人星是颗吉样的星,也即是民间所说“福、禄、寿”3星中的寿星,故又称老寿星、南极寿星、南极仙翁等。远在周代,我国已有了“寿星祠”,古典小说如《西游记》、《封神榜》、《白蛇传》中都有不少描写。大诗人李白也有“衡山苍苍入紫冥,下看南极老人星,回飙吹散五峰雪,往往飞花落洞庭”的诗句。在西方文学著作中,老人星也有一席之地,例如欧洲文艺复兴时代的传世名著《神曲》中,作者但丁就把卡诺帕士、阿凯纳尔、弗玛尔哈特3颗星看作是天庭间的“三炬火”,分别象征着信仰、希望和博爱。卡诺帕士就是船底α,另2颗的名字则是波江α(中名水委一)和南鱼α(中名北落师门)。
为什么康熙不认识老人星?这是因为北京的地理纬度是39°54'。如前所述,北京地区天球上的南点S的赤纬为-50°06',老人星的赤纬为-52°42',所以它始终位于北京的地平线之下,康熙帝从未见过它,难怪不认识了。即使在南京,老人星也只是在2月夜晚升到最高时,才到达离开南方地平线7°的高处。由此也可推知,这个故事应当发生于公历2月间。(www.daowen.com)
为什么北京和南京的星空中的恒星会不一样呢?这个问题早在两千多年前,亚里士多德就作出了令人信服的说明。事实上,这位被人们誉为“古典世界中最博学的人”,正是把这个现象来作为地球是球形的证据。他指出,一个由南向北的旅行者,他所见的北极星会越来越高。
这是因为,北极星的地平高度正是当地的地理纬度。南京的地理纬度比北京低,北天极的位置当然也略低,所以能见到北京地区有些见不到的南天的恒星。如果继续往南走,到了赤道地区,北极星就会“贴”在北方的地平线上,天赤道正好由东到西从头顶上穿过,这样天空中的任何恒星都会从傍晚升起,黎明落下。每一颗星都是12小时在地平线上空,12小时在地平线之下。不仅是星,而且太阳也不例外。这就是讲,一年365天,那儿的白天、黑夜总是相等的”——各为12小时。
反之如果到了北极即纬度φ=90°的地方,北极星就会在头顶上发光,地平线也就是天赤道的方向。因此在南半天球上的恒星就没有机会露出地面上,而北半天球的恒星也永不下落(只是白天见不到而已)。而且所有恒星在24小时内转的圈子都是一个个与地平圈平行的圆。也就是说,所有恒星的地平高度始终不变,且正与它的赤纬值相等。
太阳一年中在南、北回归线的范围内游移,从春分(3月21日)开始,太阳位于天赤道上,住在北极的人从此有了“不落的太阳”。以后太阳一天天升高,到夏至(6月22日)太阳升到最高的位置(23°27'),此后再慢慢减低,直到秋分(9月23日)以后才沉入地平线。所以北极有半年多的时间是白天,见不到一颗星星。而在秋分后的半年中,则是漫漫黑夜。
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