我們眼中的星星,為什麼總是有角的呢?

天文在線 發佈 2020-01-04T05:58:08+00:00

圖釋:星星。星星指的是肉眼可見的宇宙中的天體。星星內部的能量的活動使星星變的形狀不規則。星星大致可分為行星、恆星、彗星、白矮星等。圖源:Wikipedia 回想我的童年時,我最記得的一件事是,我們在作業中獲得的星星非常珍貴。

圖釋:星星。星星指的是肉眼可見的宇宙中的天體。星星內部的能量的活動使星星變的形狀不規則。星星大致可分為行星、恆星、彗星、白矮星等。圖源:Wikipedia

回想我的童年時,我最記得的一件事是,我們在作業中獲得的星星非常珍貴。 老師在筆記本上畫的那些五臂尖的形狀有可能使我們整天感到驕傲。 我認為正是在這一點上,我學會了如何為自己畫星。 但是,隨著我長大,我意識到每個人的星星基本上看起來都是一樣的……差不多。

圖解 :手工星星,我們從小就開始畫的星星

這是什麼原因? 既然我們所有人都知道真實的恆星實際上是球形的,那麼為什麼每個人在繪製恆星時都會犯普遍的錯誤?

圖釋:恆星。恆星是由引力凝聚在一起的球型發光等離子體,太陽就是最接近地球的恆星。圖源:Wikipedia

星星出現在我們身上的方式

這很簡單,不是嗎? 人類會繪製恆星以及其他所有東西,精確地描繪出它們出現的方式。 現在,的確是,當我們抬頭仰望夜空時,星星看上去確實很尖,伸出了一些手臂。 因此,這是普遍接受的恆星圖像。 真正的問題是,為什麼恆星完全以這種方式出現,因為我們都知道恆星實際上是球形的,這與我們繪製恆星的圖像相較甚遠。

圖解:星團,星星如何向我們顯現

圖釋:星團。星團是指恆星數目超過10顆以上,並且相互之間存在物理聯繫(引力作用)的星群。圖源:Wikipedia

有趣的是,人類並不單地以這種方式感知恆星;幾乎每個有眼睛的生物都以相同的方式看到星星!此外,甚至許多大功率望遠鏡也將遙遠的恆星視為尖銳的物體。這種奇怪的現象是由於光的固有性質。

光的行為方式既可以將自身確定為波又可以將其確定為粒子。有時,它的行為像粒子(稱為光子),因此可以沿直線路徑傳播,但在其他時候,它像波一樣傳播。儘管從直覺上對我們來說沒有多大意義,但是有確鑿的證據證明光的對偶性,科學家稱其為光的波粒對偶性。

圖解:單縫衍射圖

請注意,當光線穿過狹窄的縫隙時,螢幕上(右側)形成的干涉圖案

圖釋:單縫衍射圖。單縫衍射是光在傳播過程中遇到障礙物,光波會繞過障礙物繼續傳播的一種現象。圖源:Wikipedia

由於具有這些波狀特性,當從遠處物體發出的光到達另一個物體或開口時,其波會在該物體周圍反彈或彎曲,並相互干擾,在最終落在其上的任何物體上產生各種圖案。例如,穿過帶有微小縫隙的平板的光會以垂直的短劃線形式留下其烙印。

這就是為什麼當你起眼睛時,任何光源看起來都帶有尖角的閃光。

圖釋:光源。光源是一個物理學名詞,宇宙間的物體有的是發光的,有的是不發光的,我們把自己能發光且正在發光的物體叫做光源。圖源:Wikipedia

圖解:晚上路燈,注意路燈發出的光如何像星星一樣發光

圖釋:路燈燈光。圖源:Wikipedia

眼中的縫合線

現在我們知道,由於光的作用就像波浪,它會在開口和物體周圍發生衍射,從而形成印記。但是,這僅涵蓋了解釋的一部分。另一部分與我們的眼睛有關,或者更確切地說,是我們眼睛的某些缺陷。眼睛的縫合線對衍射圖案星形的影響

構成我們的眼鏡片的纖維在某些點會合,從而導致稱為縫合線的非常小的結構缺陷。光線穿過鏡頭時,會與這些線條相互作用,因此給星星留下非常鮮明的印象,使其看起來像一個尖尖的五臂玩具。

有趣的是,這些縫合線的形成方式因一種生物而異(是的,動物也具有縫合線,因此會看到尖的星星)。這意味著兩個人不太可能以完全相同的方式看到一顆恆星,即,特定恆星對不同個體的顯示方式會有所不同。當另一隻眼睛閉上時,即使您自己的眼睛也將顯示同一顆星星的圖像略有不同!

這是一段非常有趣的視頻,解釋了恆星「星狀」背後的物理原理:

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. sciabc-嘎嘣兒

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