严肃的天文研究通常需要一个偏远的、位于山顶的天文台,但你可能已经拥有一个令人惊讶的有效观测点来研究宇宙:你的汽车。通过驾驶时的观察和倾听,你可以学到很多东西。以下是一些例子:
1. 下雨或下雪时,你会注意到打在前挡风玻璃上的雨滴或雪花似乎都来自你前方的一个点。踩下油门,那个发散点会下降到接近你的视线水平。踩下刹车,它就会升高。你的移动会影响周围物体的位置——这种效应被称为“光行差”。1728年,英国天文学家詹姆斯·布拉德利(James Bradley)就展示了这一现象如何影响星光。就像降水一样,星星会出现在错误的位置——在这种情况下,是因为地球以每小时67,000英里的速度绕太阳运动。每颗星星的视位置可能与其真实位置偏离1/180度。
2. 下次听到紧急车辆驶过时,注意多普勒效应。当警报器向你移动时,声波被压缩,音调变高。当它远离你时,声波被拉伸,导致警报器的呜咽声变低。光也会发生同样的位移,靠近时变蓝,远离时变红。这种颜色的变化使天文学家能够追踪到其他看不见的行星,这些行星在绕其母星运行时会拉扯它们。几乎所有星系中看到的颜色拉伸和变红的现象表明,整个宇宙正在膨胀。
3. 感受一下汽车在行驶过程中是如何变暖的,即使暖气没有打开。一个原因是,每个成年乘客散发出的能量大约相当于一个100瓦的灯泡。另一个原因是,日光会射入车内,但只有一部分会反射出去。其余部分会被车内物品吸收,并转化为红外线,即热量。车窗中的原子自然会以与红外能量波相同的频率振动,形成一个屏障,阻止热量逃逸。地球大气层的作用方式与此类似,将地球的平均温度维持在59华氏度,而不是在没有空气的情况下会有的零度。
4. 如果你摇下车窗,观察车内的散落的纸张是如何被吸出去的。车外的空气相对于汽车快速移动,而才华横溢的瑞士数学家丹尼尔·伯努利(Daniel Bernoulli)在1738年报告说,高速的气体或液体总是会导致压力降低。伯努利原理有助于喷气飞机的机翼保持升力。它也使得航天飞机能够滑翔返回地球,在跑道上着陆。如果没有伯努利原理的作用,航天飞机就会像老式阿波罗飞船一样,像石头一样坠落。
5. 在天空中寻找月亮。如果你在早上看到它,它总是被照亮在左边;如果你在晚上看到它,它总是被照亮在右边。早晨半月——技术上讲,令人困惑地称为“上弦月”——在我们绕太阳公转时,就在地球的正前方。面向它,你就正对着地球在太空中疾驰。反之,傍晚的“下弦月”则位于地球的后方。
6. 打开收音机,注意接收信号。FM电台在山丘附近容易出现衰减,而AM信号则稳定得多。原因在于“衍射”,即波绕过障碍物的能力。千英尺长的AM无线电波比十英尺长的FM波更容易衍射。真正巨大的波浪,比如海面上滚滚而来的海浪,可以绕过整个岛屿,并在其后面神奇地重新出现。衍射也会导致望远镜中不可避免的模糊,因为光波会绕过用于引导和聚焦图像的副镜。
7. 当你驶入停车场时,向下看。有没有看到带有彩色油污的水坑?水坑上的薄油层会引起水的次级反射,导致某些波长的光(即颜色)相互加强或相互抵消。这个过程被称为“干涉”。天文学家利用它来合并由相距遥远的天文望远镜收集到的光或无线电波,使它们能够作为一个巨大的仪器工作,其大小等于它们之间的距离。
谁能想到你每天的通勤会如此富有宇宙气息?
九月的天空有什么
9月1日 - 金星和木星在西方的暮色中近距离相遇;两者都比任何星星都亮。
9月6日 - 娥眉月加入木星和金星。当晚三颗最亮的星体在日落后不久在低空形成一个三角形。
9月15日 - 火星本月亮度翻倍。它在晚上10点升起,午夜时分清晰可见。
9月22日 - 晚6:23(美国东部夏令时间),随着太阳进入南半球,秋分到来。
9月早晚 - 这些无月夜是观看银河系的理想时期,此时银河系是一年中最美的。
整月 - 夜晚增加的速度是一年中最快的。在波士顿和盐湖城,夜晚每周增加约20分钟;在阿拉斯加的费尔班克斯,每周增加近一小时。














