描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787570501441
★全球十大科普读物之一，世界科普大师的经典著作
★妙趣横生的内容，精美的手绘插图，四色全彩印刷，新增小知识点
★在探索中，激发孩子对科学的兴趣；在快乐中，满足孩子对科学的好奇心
★给孩子一个彩色的科学世界，也给孩子一个全彩的科学未来
重磅推荐图书：
你知道地球上的*短航线与地图上的*短航线有什么区别吗？
你坚经度与纬度的了解多少呢？
你知道天文学家为什么总是观察日食和月食吗？
你可知道月球为什么不会掉到太阳上去呢？
……
《趣味天文学》介绍了天文学中的一些*基本内容和*基本现象，但对于我们日常生活常见的许多半懂不懂的天文现象用另一种与众不同的方式阐述了出来，与此同时，书中也并没有回避那些*基本的计算过程，并尽量用简单的中学数学的计算来证明这些问题，帮助青少年们轻松地迈进天文学的大门。
总之，《趣味天文学》并没有沉迷于专业天文学中艰深的理论，或是那些专业、复杂的器材中，它让读者们在不知不觉中巩固已有天文学知识，又在快乐的方式中学习更多的天文学知识。
章 地球及其运行
1 地球上的短航线与地图上的短航线 _
003
2 经度与纬度 _ 010
3 阿蒙森朝着哪个方向飞？ _ 011
4 五种时间 _ 012
5 白昼的长短 _ 016
6 奇怪的阴影 _ 019
7 哪列火车更重 _ 021
8 利用怀表分辨方向 _ 022
9 白夜与极夜 _ 026
10 昼夜交替 _ 028
11 关于北极阳光的一个有趣现象
_ 029
12 四季的区分究竟从哪一天开始
_ 030
13 几种假设 _ 032
14 我们究竟是在中午还是黄昏离太阳更近 _ 043
15 再远 1 米 _ 045
16 从不同的观点来看 _
046
17 替换地球钟 _ 050
18 关于日界线的划分 _
052
19 2 月份可能有几个星期五 _
054
第二章 月球和它的运转
1 如何辨识新月与残月 _ 057
2 月相 _ 058
3 独特的地球卫星 _ 061
4 为什么月球不会掉到太阳上去 _ 064
5 月球的正面与背面 _ 065
6 第二个“月亮” _ 069
7 月球上为什么没有大气 _ 071
8 月球的大小 _ 074
9 月球的风景 _ 076
10 从月球上看天空 _ 082
11 天文学家为什么要观察日食与月食 _ 088
12 为什么每隔 18 年就会出现一次日月食 _ 095
13 可能出现这样的月食吗 _
098
14 几个鲜为人知的关于日月食的问题 _ 099
15 月球上的天气 _ 102
第三章 行 星
1 白天的行星 _ 107
2 太阳系行星以及天体的符号 _ 108
3 画不出来的事物 _ 111
4 为什么水星上没有大气 _ 114
5 金星的位相 _ 116
6 火星大冲 _ 117
7 太阳系大行星 _ 119
8 关于土星环将消失的谣言 _ 122
9 天文学上的字谜 _ 123
10 比海王星更远的一个星球 _
125
11 小行星 _ 127
12 近地小行星 _ 130
13 木星的伴星 _ 131
14 其他星球上的天空 _
132
第四章 恒 星
1 为什么恒星会发光 _ 145
2 为什么恒星会闪烁而行星的光却很稳定 _
147
3 白天能否看见恒星 _ 149
4 星星的等级代表什么 _ 151
5 恒星代数学 _ 152
6 眼睛与望远镜 _ 155
7 太阳与月球的星等 _ 156
8 恒星与太阳的真实亮度 _ 158
9 宇宙中亮度的星星 _ 159
10 行星的星等 _ 160
11 为什么望远镜无法放大恒星
_ 163
12 如何测量恒星的直径 _
166
13 体积巨大的恒星 _ 168
14 出人意料的计算结果 _
169
15 质量的物质 _ 170
16 “恒星”一名的由来 _
175
17 表示恒星距离的单位 _
178
18 离太阳系近的恒星 _
180
19 宇宙的比例尺 _ 183
第五章 万有引力
1 垂直向上射出的炮弹 _ 187
2 高空中的重量 _ 190
3 用圆规画出行星的轨道 _ 193
4 行星撞向太阳的时间 _ 197
5 赫菲斯托斯的铁砧 _ 199
6 太阳系的边界 _ 200
7 凡尔纳小说里的错误 _ 201
8 怎样做才能称出地球的重量 _ 202
9 地球的核心构造是什么 _ 205
10 太阳和月球的重量 _
206
11 行星与恒星的重量和密度 _
209
12 月球以及其他行星上的重力
_ 211
13 的重力 _ 213
14 行星内部深处的重力 _
214
15 轮船重量的变化与月球的影响
_ 216
16 月球和太阳引起的潮汐 _
218
17 潮汐与气候 _ 221
2 经度与纬度
【题】相信读者们对于地理学上所说的经纬线都不陌生，不过我认为，下面这个问题并不是所有读者都能答对。
一度的纬度是否总比一度的经度长？
【解答】大多数人相信，每一条纬线圈都比经线圈小。由于经度是根据纬线圈的长度计算出来的，纬度是根据经线圈的长度计算出来的，所以我们很容易推断出，一度经度的长度始终不会超过一度纬度的长度。但这个结论却忽略了一点，地球并不是一个标准的圆球体，它是赤道处突出的椭圆形球体。赤道比所有的经线圈都长，而且纬度 5°以内所有靠近赤道的纬线圈都比经线圈长，也就是纬线圈上的一度（即经度）比经线圈上的一度（即纬度）长。
3 阿蒙森朝着哪个方向飞？
【题】阿蒙森①从北极返回时，向哪个方向飞？从南极返航时，又朝着哪个方向？
在回答这个问题之前，希望大家不要看这位探险家的日记。
【解答】北极是地球北端的一个点。从这里出发，无论向哪个方向，都是往南走。所以，阿蒙森从北极飞回来时，只能往南飞。我们来看一段他的日记，记录的是他乘坐“挪威”号飞艇前往北极的事情：“‘挪威’号在北极附近飞绕一周，然后我们继续航行……从那时起一直向南，直到飞艇在罗马城降落。”
同理，阿蒙森从南极返航时，也只能朝北飞。
普鲁特果夫曾讲过一个笑话，说的是有个人落到了“东边的国家”里。在这个国家，“前面是东方，左右两边也是东方。那么西方在哪里？也许你以为他总会看到西方的，它就像音乐在远处摆动的任何一点一样……然而事情完全不是这样的！就连它的后方也是东方。总之，这个国家四面八方都
是东方。”
虽然地球上并不存在一个四面都是东方的国家，但却存在四面都向南的地方，同样也存在到处是北的地点。只要在北极建起一座房屋，那么这座房屋的四面墙都是朝南的。
注 释
①罗尔德·阿蒙森（1872—1928），挪威探险家，世界上个到达南极点的人。1926 年 5 月 11 日，阿蒙森与美国人林肯·埃尔斯沃思乘坐“Norge”号飞艇飞越北极，抵达阿拉斯加。1928 年，这艘飞艇在再次从北极返航的途中坠毁，阿蒙森也在这次事故中丧生。
4 五种时间
我们对使用钟表计时都已经司空见惯，习惯到根本不会去想这些钟表所指的时间究竟有什么意义。当我们说“现在是晚上 7 点钟”的时候，我相信，几乎很少人能够解释清楚它到底表达了什么意思。
难道它表达的只是指针刚好指在数字“7”上吗？这个数字有什么意思？是不是说中午过后，又过了一昼夜的 7/24？一昼夜指的是什么？我们平常所说的“白天与黑夜——过去了一昼夜”，其中所说的“一昼夜”指的是地球自转一周的时间。实际上，这个时间是这样测定的：假设天顶（天空中观测者头顶上的一点）与地平线上正南的一点之间有条线，观测太阳（准确地说是太阳的中心）两次经过这条线的时间。太阳每次经过这条线的时间并不相同，有时早，有时晚。时钟不可能完全按照这个“真正的中午”运行，再高明的钟表匠也无法将钟表校正得跟太阳一样准确。所以一百多年前，巴黎的钟表匠在他们的招牌上写着：“太阳所指示的时间是骗人的。”
也就是说，我们的钟表是以想象中而不是实际的太阳为校正标准的，这个想象中的太阳没有光，也没有热，用途仅限于计算时间。假设宇宙中有一个终年匀速运行的天体，它绕地球一周所需的时间，正好是我们现有的太阳两次经过地球上同一点所需的时间。这个想象中的天体就是天文学上说的“平均太阳”。它经过天顶和正南连线的那一刻叫作“平均中午”，两个平均中午之间的时间间隔叫作“平均太阳日”，通过这种方法计算的时间就是“平均太阳时间”。所有的怀表和时钟所表示的都是这种时间，而日晷则用晷针代替钟表的指针，通过晷针的投影来计算时间，它指出的才是当地真正的太阳时间。
看了上面这段讲述，可能有的读者会以为之所以出现时间与真正太阳时间不符的情况，是因为地球的自转并不是匀速的。但这种想法是错误的，事实上，昼夜不等是因为地球绕太阳公转的速度不等所造成的。接下来我们将解释为什么公转速度会影响昼夜长短。从图 7 中，我们可以看到地球在公转轨道上的两个连续位置。我们先来看看左边的图，右下方的箭头表示地球自转的方向，站在北极来看，地球的自转是逆时针方向的。正午时分，A 点正对着太阳。当地球自转一周的同时，它公转到了右边的位置，通过 A 点的地球半径与前一天的方向一样，但这时 A 点并没有正对着太阳，而是稍稍偏左。站在 A 点的人会认为中午还没有到来，直到地球再旋转几分钟，正对着太阳，才到正午。
图 7
由此可见，两个真正的太阳中午之间的时间间隔，比地球自转一周所需的时间要长一些。如果地球绕着太阳匀速公转，公转轨道是以太阳为圆心的圆，那么地球每天自转一周所需的时间，与我们在这里说的以太阳为依据的时间之间的差距就都是一样的。这个差额很容易算出来，它并不大，一年之内的差距加起来正好等于一昼夜（也就是说，地球自转一年的天数要比公转一周的天数多一天），因此地球自转一周实际需要的时间是：
24 小时 – 24 小时
366 =23 小时 56 分 4 秒
显然，这个一昼夜实际经过的时间正好是地球以任一恒星为参照，自转一周所需的时间，所以这样的一昼夜叫作“恒星日”。
恒星日平均比太阳日短 3 分 56 秒，为了计算方便以及便于记忆，算作 4分钟。但这个时差并不是固定不变的，因为地球并不是匀速公转的，它的运行轨道也不是正圆形，而是椭圆形的，离太阳近，运行速度较快，离太阳远则速度稍慢。而且，地球的自转轴并没有垂直于它的公转轨道平面，而是倾斜的。基于这两点原因，真正的太阳时间通常与平均太阳时间不同，并且，在不同的日子里，两者之间相差的分数不同，有几天甚至相差 16 分钟。当然，这两种时间也有相同的时候，但一年之中只有 4 天，分别是 4 月 15 日，6 月 14 日，9 月 1 日，以及 12 月 24 日。
2 月 11 日和 11 月 2 日是一年中真正太阳日和平均太阳日之间的时差的时候，两者相差约 15 分钟。我们来看一下图 8，其中的曲线反映了一年中每天的真正太阳日时间与平均太阳时间之间的差距变化情况。
图 8
1919 年以前，俄国人一直都使用当地的太阳时间。在经度不同的地区，平均太阳时间也不同，所以每个城市都有自己的时间（即地方时间）。只有火车的出发和抵达使用的是全国统一规定的时间，即圣彼得堡的地方时间。也因此，人民不得不区分“本地时间”和“火车站时间”。其中，“本地时间”指的是当地的平均太阳时间，也就是城里的钟表所指的时间；而“火车站时间”则是圣彼得堡的平均太阳时间，是火车站里时钟所指的时间。
自 1919 年开始，俄罗斯停止使用“地方时间”，而改用“地区时间”。
所谓“地区时间”，指的是依据经度不同，将地球分为 24 个相等的“时区”，同一时区内各地的时间都一样，即这一地区正中间一条经线上的平均太阳时间。有了时区的划分，地球上任何时刻都只有 24 种不同的时间，而不像过去一样有那么多不同的时间。
除了前面提到的真正太阳时间、平均太阳时间和地区时间之外，还应该加上第四种时间，即以恒星日来计算的恒星时间，它比平均太阳时间短 4 分钟左右，这种计时方法通常只有天文学家使用。每年
3 月 22 日，恒星时间与平均太阳时间重合，但从第二天开始，恒星时间每天都比人们常用的平均太阳时间提前 4 分钟。
除此之外，还有第五种时间，即“法令规定的时间”。所有的苏联人起居作息都遵循这种时间，而大多数西方人则只在夏季使用这种时间。
法令规定的时间比区时早一个小时，即把时钟拨快一个小时，从而将一年中白昼较长的季节（从春到秋）的作息时间提前，目的是节省照明用电和燃料。西欧各国通常在每年春季将时钟拨快一个小时（半夜一点钟时，将时钟拨到两点钟），到了秋季又拨回去，恢复常态。在苏联，不管是夏季，还是冬季，时钟都会被拨快，这样做虽然不能减少照明用电的损耗，但能使发电厂的负荷比较均衡。
1917 年开始，苏联实行法令规定时间①，有段时间还曾将时间提前了两个小时甚至三个小时。法令规定时间曾被停用了几年，直至 1930 年才恢复，不过再次启用时只比时区时间提前了一个小时。
注 释
①在作者的建议下开始实行这种计时方案。
5 白昼的长短
无论在什么地方，一年中任意日期白昼的精确时数，都可以通过天文年历表计算出来。但在日常生活中，我们往往并不需要算得那么精确，只需要根据图 9 求一个近似数值就足够了。在图 9 中，左侧数字表示的是白昼的长度，单位是小时；下端数字表示的是太阳与天球赤道之间的角距离，即“赤纬”①，单位是度；斜线表示观测地的纬度。
图 9
使用这张图的前提是，已知一年中每天太阳与天球赤道之间的角距离大小。相应的角距离数据见下表。
现在我们参照这张表，来做两道题。
【题 1】试求圣彼得堡（北纬 60°）4 月中旬的昼长。
【解答】我们从上表中可以查到，4 月中旬的赤纬是 10°。在图 9 上找到 10°对应的点，由此作一条垂直线。这条垂直线与纬度 60°的斜线相交，在左侧找到这个交点所对应的小时数，大约是 14.5 小时。这里之所以用“大约”，是因为这张图并不包括“大气折光”的影响。
【题 2】试求 11 月 10 日阿斯特拉罕（北纬 46°）的白昼时长。
【解答】从上表中可以计算出，11 月 10 日的赤纬约等于 -17°（太阳直射在南半球）。计算方式与上一题是一样的，得到的结果也是 14.5 小时。但由于这时的赤纬是负数，所以这个计算结果表示的就是夜长，而不是昼长。知道了夜长，再计算昼长就容易了，
昼长 =24-14.5=9.5 小时
知道了昼长，我们还能计算出日出的时间。9.5 小时的一半是 4 小时 45分，从图 8 中，我们可以看到，11 月 10 日的真正中午是 11 时 43 分，那么日出时刻的计算方式是：
11 时 43 分 -4 时 45 分 =6 时 58 分
相应的日落时刻为：
11 时 43 分 4 时 45 分 =16 时 28 分
由此可见，图 8和图 9 在必要的时候可以替代相应的天文年历表。
用前面介绍的方法，我们可以制作一个图表，反映自身所在地的全年日出、日落时刻以及昼长，如图 10 所示。图 10 选择的地区是北纬 50°，反映的时间是当地时间，而不是法令规定时间。我们仔细看看这张图，只要知道自身所处的纬度，就知道该怎么编制类似的图表了。这种图一目了然，看到它，你能很快就说出一年内任何一天大致的日出、日落时刻。
图 10
注 释
①赤纬是纬度在地球上的投影。
6 奇怪的阴影
看看图 11，时间是白天，然而，他的影子却几乎不可见，你可能会觉得太不可思议了。
图 11
事实上，这张图并不是虚构的，而是按照真实的照片画的。图中的人看起来好像没有影子，是因为纬度的关系，他在赤道附近，太阳正好在他头顶上（即所谓的“天顶”）。
在赤道到南北纬 23.5°以外的地方，我们不可能看到这类情景，因为太阳不会直射天顶。在我们所处的纬度，太阳于每年 6 月 21 日左右达到点，这一天太阳正好直射北纬 23.5°（准确地说是 23°26′附近，即北回归线），即太阳在北回归线的天顶。半年后，12 月 22 日左右，太阳直射南纬 23.5°（南纬 23°26′附近，即南回归线）。南北回归线以内的地区属于热带地区，每年太阳有两次在热带地区的天顶，这时候所有的物体都“没有影子”，准确地说，这时候物体的影子正好在自己脚下。
我们再来看看图 12，图中的人在南极或北极，他竟然有 6 个影子。你可能会觉得这实在是太荒谬了，人怎么可能会同时出现 6 个影子？你没想错，这的确是虚构的，不过，画图者的目的是通过这种表现方式来说明两极上太阳的特点，即在一昼夜的时间里，人的影子长度不会改变。因为在两极地区，太阳一昼夜内的运行轨迹并不与地平线相交，而是几乎跟地平线平行。
图 12
但这张图上也存在错误，图中人的影子比他的身高短太多。按照图中的影子来推算，太阳的高度应该在 40°左右的地方，这在两极地区是不可能的，因为太阳从来没有超过 23.5°。事实上，在两极地区，影子再短通常也不会短于实物高度的 2.3 倍，这一点只要你稍微懂点几何学，就不难算出。
评论
还没有评论。