于光遠(yuǎn)
太陽(yáng)系——太陽(yáng)和行星衛(wèi)星的家庭
我們說(shuō)過(guò)了太陽(yáng),月亮和行星,現(xiàn)在我們就可以來(lái)講講整個(gè)太陽(yáng)系了。月亮,我們稱他為地球的“衛(wèi)星”,它以橢圓形的軌道繞著地球運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)一周比陰歷一個(gè)月的時(shí)間略短,是二十七天又八小時(shí)。別的行星也是有它自己的衛(wèi)星的,換句話說(shuō),也有它自己的“月亮”。行星的衛(wèi)星的數(shù)目是:水星沒(méi)有,金星沒(méi)有,地球一個(gè),火星兩個(gè),木星九個(gè),土星九個(gè),天王星四個(gè),海王星一個(gè),冥王星有幾個(gè)衛(wèi)星,我們還不知道。
這些帶著衛(wèi)星的行星,又都以橢圓形的軌道繞著它底中心——太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。它運(yùn)行的方式和衛(wèi)星圍繞行星的方式是完全相似的。這就叫做行星的公轉(zhuǎn),它每轉(zhuǎn)一周就是一“年”,地球的一年就是三百六十五天又五小時(shí)四十八分四十六秒。各個(gè)行星的“年”是各不相等的。衛(wèi)星繞首行星逆轉(zhuǎn),行星繞著太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn),這樣運(yùn)轉(zhuǎn)著的一群星星,構(gòu)成整個(gè)的“太陽(yáng)系”。太陽(yáng)系便是太陽(yáng)—行星—衛(wèi)星大的家庭。
這個(gè)太陽(yáng)系的學(xué)說(shuō),是在十六世紀(jì)初由一個(gè)大科學(xué)家哥白尼首先提出的,在他以前大家都相信圣經(jīng)上說(shuō)的話:上帝先造天地后造太陽(yáng),生養(yǎng)萬(wàn)物的基礎(chǔ)是大地,所以地球是宇宙的中心。哥白尼是大膽的主張地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的第一個(gè)人,他的學(xué)說(shuō)侵害了中世紀(jì)的封建思想傳統(tǒng),違背了當(dāng)時(shí)神圣的宗教法則,因此是“犯法”的。他的著作幾十年不能出版,一直到臨死時(shí)才印出送到他的床上。哥白尼就這樣向迷佰的宗教下了封挑戰(zhàn)書(shū),揭開(kāi)了近代科學(xué)的第一頁(yè),他在科學(xué)史上永遠(yuǎn)占著最光榮地位。不過(guò)哥白尼學(xué)說(shuō)還是不十分完備的。到了十七世紀(jì),首先發(fā)明望遠(yuǎn)鏡的意大利科學(xué)家伽利略不愿教會(huì)的種種迫害,對(duì)這問(wèn)題繼續(xù)研究。為了追求真理,他下過(guò)幾次監(jiān)獄。但是他在對(duì)水星和它的衛(wèi)星的研究中,終于完成了偉大的事業(yè),我們今天對(duì)太陽(yáng)系的了解,主要還是依據(jù)他們研究的結(jié)果為基礎(chǔ)。這一學(xué)說(shuō)完全改變了當(dāng)時(shí)人類的觀念。
恒星——每個(gè)都是一個(gè)太陽(yáng)
宇宙中太陽(yáng)不只一個(gè)。在黑夜里所見(jiàn)到的星星除了上面說(shuō)到的幾個(gè)行星之外,其余的恒星,不要看他似乎很小,其實(shí)每個(gè)都是一個(gè)太陽(yáng)。他們都會(huì)發(fā)光。他們之中最輕的約為太陽(yáng)的五分之一,最重的約為太陽(yáng)的五倍。有的恒星體積比太陽(yáng)大出幾十萬(wàn)倍,如夏季在南天引人注意的那顆紅色巨星,古人又把它叫做商星的,它的直徑就有四萬(wàn)萬(wàn)英里,比太陽(yáng)大出四百多倍;有的就很小,如天上最亮的那顆恒星—天狼星—的附近,有力顆暗弱的“伴星”就很小,但它上面的氣體據(jù)有的天文學(xué)家說(shuō)要比水重三萬(wàn)倍,尋常茶杯大體積的物質(zhì),有七八噸重,(因?yàn)檫@個(gè)數(shù)字太驚人了,所以還未獲得天文學(xué)家和物理學(xué)家們的一致同意和承認(rèn),但無(wú)論如何,它十分重這一點(diǎn)是應(yīng)當(dāng)承認(rèn)的。)
恒星發(fā)光的本領(lǐng)也有高有低。太陽(yáng)的光度是比較適中的。其他恒星有的亮有的暗,亮的比太陽(yáng)亮一萬(wàn)倍,暗的有益太陽(yáng)萬(wàn)分之一的。太陽(yáng)光是帶金黃色的,別的恒星,有的帶紅色,有的帶藍(lán)色。星的發(fā)光本領(lǐng)和顏色,一般看作是星的年齡的標(biāo)幟,一般來(lái)說(shuō),星越“年青”越亮,光就越發(fā)藍(lán),越紅越暗就越年老,黃色是中年星。
恒星間的距離在天文學(xué)里是不
能用里來(lái)計(jì)算的,因?yàn)榫嚯x實(shí)在是太遠(yuǎn)了。用這樣一個(gè)短的單位來(lái)表示一個(gè)這樣遠(yuǎn)的距離,是很不相稱的。譬如有人問(wèn)你從新疆到福建有多遠(yuǎn),你答有多少寸多少分,人家一定會(huì)笑你的。同樣用里來(lái)說(shuō)恒星間的距離更是不相稱的。所以在這場(chǎng)合,我們用“光年”這單位?!肮饽辍本褪枪庾咭荒甑拈L(zhǎng)度。光每秒鐘走三十萬(wàn)公里,差不多等于繞地球七圈半,光走一年的距離大約等于十多萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)公里。離太陽(yáng)最近的那顆恒星“比鄰星”(就是說(shuō)它是我們太陽(yáng)系最近的鄰居)到我們地球的距離是四又六分之一光年,即五十多萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)公里。在距太陽(yáng)三十光年之內(nèi)的恒星發(fā)現(xiàn)的只有十顆。距太陽(yáng)幾百幾千光年的恒星,在天文學(xué)上是極平常的事情。例如恒星中就有離我們幾十萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)萬(wàn)公里之外的,但是同志,這還不是最遠(yuǎn)的星球哩!