汽車，最生動(dòng)難得的天文課堂

卓　然

假如你是一名天文愛(ài)好者，還幸運(yùn)有輛汽車作代步工具，這無(wú)形中拉近了你與天文學(xué)的距離。確切地說(shuō)，在你的視聽(tīng)范圍內(nèi)天文知識(shí)可以說(shuō)無(wú)處不在——

別以為只有到空曠的天文臺(tái)，把頭伸向神奇的天文望遠(yuǎn)鏡才能真正領(lǐng)略宇宙的奧秘。那只能滿足感官的好奇，并不能使你獲得更多的教益。天文學(xué)與其他的自然科學(xué)一樣，要想學(xué)有所成，就必須從基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始，而汽車這個(gè)快速移動(dòng)的鐵盒，正好與天文學(xué)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。因?yàn)榫嚯x和速度既是天文學(xué)的核心，也是汽車存在的理由，輕松了解以下7個(gè)知識(shí)，你無(wú)疑就是一個(gè)準(zhǔn)天文愛(ài)好者了。

（一）

一碰上雨雪天氣請(qǐng)注意，落在擋風(fēng)玻璃上的雨滴或雪花似乎都來(lái)自前方某一個(gè)輻射源。你加大油門提速后，這個(gè)輻射源就會(huì)模糊，與你的目光平行。等你踩了剎車，輻射源又重新升高。這種現(xiàn)象叫“光行差”，即你的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致你周圍物體的位置發(fā)生偏差。它是279年前英國(guó)天文學(xué)家詹姆斯·布雷德利發(fā)現(xiàn)的。他還同時(shí)證明，“光行差”現(xiàn)象也影響到對(duì)星光的觀測(cè)。正如下雨或下雪一樣，夜空里星星的位置也有偏差，這是由于地球以每秒近30公里的公轉(zhuǎn)速度運(yùn)行。如此可以推算出，在地球上看到的星星的位置與其實(shí)際位置相差1/180度。

（二）

如果是生活中的有心人你會(huì)發(fā)現(xiàn)，救護(hù)車從你身邊飛馳而過(guò)時(shí)，尖銳的笛聲有著微妙的變化。當(dāng)它向你接近時(shí)，笛聲因被空氣壓縮而顯得很高，一種刺耳的感覺(jué)傳遍你的全身；隨著救護(hù)車的遠(yuǎn)去，笛鳴的聲音被變長(zhǎng)了，直至最后消失，才讓你從無(wú)奈的煎熬中緩過(guò)神來(lái)。你可知道，光線也發(fā)生同樣的變化，距離得越近，它就越呈藍(lán)色；遠(yuǎn)處觀看，它就變紅?？床灰?jiàn)的行星在軌道運(yùn)行時(shí)會(huì)拉動(dòng)可見(jiàn)的母恒星，天文學(xué)家正是借助顏色的這種變化，對(duì)這些看不見(jiàn)的行星進(jìn)行跟蹤。光波的平展和變紅現(xiàn)象在每個(gè)星系都能發(fā)現(xiàn)，這暗示著宇宙正在膨脹。

（三）

即使是冬天你也會(huì)明顯感覺(jué)到，就是不開(kāi)空調(diào)，駕駛一段時(shí)間后，車內(nèi)的溫度逐漸在升高，特別是車內(nèi)不止是你一個(gè)人時(shí)。原因何在？那是因?yàn)槲覀兠總€(gè)人都是一個(gè)熱量散發(fā)器。實(shí)驗(yàn)換算證明，每個(gè)成年人平時(shí)散發(fā)的熱量相當(dāng)于一個(gè)100瓦的電燈。另一個(gè)原因是陽(yáng)光照進(jìn)車內(nèi)，而汽車內(nèi)的裝飾大多具有吸附熱量的功能，反射出去的只是很小一部分。陽(yáng)光被吸收的過(guò)程就是紫外線轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外線的過(guò)程，紅外線就是熱量。如上升至理論解釋，汽車玻璃窗中的原子與紅外線光波以同樣頻率振動(dòng)，因此構(gòu)成了一道阻止熱量逃逸的屏障。推而廣之，地球的大氣層也發(fā)揮著同樣的作用，所以能夠把地球的平均溫度保持在15攝氏度，使地球有幸成為整個(gè)宇宙可能是唯一適合人類生存的星球。

（四）

你一定有過(guò)這樣的經(jīng)驗(yàn)，駕車行駛中你一旦搖下車窗，車?yán)锩娴膱?bào)紙或塑料袋之類的東西就會(huì)被氣流急速卷出，讓你頓時(shí)感到一陣驚慌。對(duì)快速行駛的汽車而言，車外的空氣正在急速流動(dòng)，其速度與車速成正比。曾經(jīng)發(fā)生過(guò)這樣的空難：高速行駛的飛機(jī)的駕駛窗突然爆裂，驟然侵入的氣流將乘客和座椅等具備一定重量的東西席卷而去，速度之快甚至超過(guò)了人的思維。這是因?yàn)槠嚭惋w機(jī)內(nèi)部與外部空間形成的巨大壓差所造成的，壓差越大形成的吸力越強(qiáng)。早在1738年，瑞士的科學(xué)家丹尼爾·勃魯奇便通過(guò)試驗(yàn)證明，氣體或液體在快速流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力就會(huì)降低。龐大而沉重的噴氣式飛機(jī)只憑兩扇翅膀便可以像鷹一樣自由翱翔，其科學(xué)內(nèi)涵就是丹尼爾揭示的奧秘。憑借這個(gè)偉大的發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)包括航天飛機(jī)能夠沿著跑道輕松地著陸，不會(huì)像一塊石頭那樣掉下來(lái)。而沒(méi)有翅膀的返回式座艙，在返回地面時(shí)卻和石頭落地沒(méi)有什么區(qū)別。

（五）

據(jù)說(shuō)喜歡仰望月亮的人多是心澄如鏡的智者。的確，月亮給了我們太多的遐想，特別是在汽車?yán)锟丛铝?，那情趣尤其浪漫。但有個(gè)現(xiàn)象不知你是否察覺(jué)：在早晨看見(jiàn)月亮，發(fā)亮的總是它的左半邊；在晚上看月亮，發(fā)亮的總是在它的右半邊。它包含的天文道理其實(shí)很簡(jiǎn)單，我們看見(jiàn)早晨的弦月時(shí)，月球正好位于軌道運(yùn)行中的地球的正前方，也就是說(shuō)，弦月下，無(wú)論你開(kāi)車行駛在什么方向，你正被地球承載著，朝著地球在太空中固有的軌跡前進(jìn)。而到了晚上，月亮被地球甩在了后面，所以才有了月球亮度方向的變化。

（六）

在駕車旅行的途中，打開(kāi)汽車?yán)锏臒o(wú)線電收音機(jī)，請(qǐng)留意收聽(tīng)效果。汽車靠近山區(qū)時(shí)，調(diào)頻節(jié)目的收聽(tīng)效果顯得很差，而調(diào)幅節(jié)目信號(hào)卻會(huì)變得非常清晰。這就是衍射結(jié)果，即波在遇到障礙物時(shí)會(huì)改變方向。數(shù)百米長(zhǎng)的調(diào)幅無(wú)線電波比只有3米多長(zhǎng)的調(diào)頻電波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象。當(dāng)然，它有時(shí)也會(huì)給我們帶來(lái)麻煩。比如在使用望遠(yuǎn)鏡時(shí)，衍射會(huì)造成影像模糊，這是因?yàn)楣獠ㄔ谟龅接脕?lái)指向并聚焦影像的副鏡時(shí)發(fā)生了彎曲。

（七）

最后一點(diǎn)可能有點(diǎn)抽象，請(qǐng)充分調(diào)動(dòng)你的想像。下雨的時(shí)候最容易見(jiàn)到，在路邊或停車場(chǎng)的周圍的小水坑中，浮在水面的油花泛著五彩微光眩人眼目。水本身就會(huì)反光，而浮油的光使水產(chǎn)生第二次反射，因而使某些光波，也就是顏色，要么得到加強(qiáng)，要么使其抵消，這個(gè)過(guò)程叫做“干涉”。天文學(xué)家利用干涉現(xiàn)象，把彼此相距遙遠(yuǎn)的望遠(yuǎn)鏡所搜集到的光波或者無(wú)線電波合并在一起。這樣，協(xié)同工作的若干臺(tái)望遠(yuǎn)鏡就像一臺(tái)巨大的超級(jí)望遠(yuǎn)鏡，大到任何兩臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的間距那么大。

天文與汽車各有魅力，說(shuō)到神奇，后者當(dāng)然無(wú)法與前者相提并論。假如你是一個(gè)沒(méi)有汽車的天文愛(ài)好者，最好還是趕快買輛汽車，因?yàn)橐惠v汽車在某種意義上就是一座活動(dòng)的天文臺(tái)，它無(wú)疑會(huì)使你的天文知識(shí)突飛猛進(jìn)，很快具備與專家對(duì)話的資格。