為什麼星星總是看起來有5個角?

2020-12-24 天文在線

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

回想我的童年是,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形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,屏幕上(右側)形成的幹涉圖案

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,並相互幹擾,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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