彭晨希



編者按:“天青色等煙雨,而我在等你。”“美麗的泡沫 ,雖然一剎花火。”……膾炙人口的流行歌曲中,蘊藏著科學密碼。首屆“流行歌曲中的科學密碼”主題征文活動由中國科普作家協會科普教育專業委員會和長沙市科協主辦,中南大學等單位承辦,旨在用流行文化的影響力動員社會大眾參與科普、投身科普,讓科普創作走入千家萬戶,從而使更多的人得到科學的熏陶,激發青少年投身科學的興趣。從本期開始,我們將陸續選登征文優秀作品,與讀者們一起結合流行歌曲,解讀其中的科學知識。
溫歌詞
夜空中最亮的星
作詞:逃跑計劃
作曲:逃跑計劃
演唱:逃跑計劃
夜空中最亮的星
能否聽清
那仰望的人
心底的孤獨和嘆息
……
每當我找不到存在的意義
每當我迷失在黑夜里
Oh,夜空中最亮的星
請照亮我前行
……
《夜空中最亮的星》收錄于逃跑計劃2011年發行的首張專輯《世界》中,同時還是微電影《摘星的你》主題曲,電影《流浪地球》的片尾曲。這首歌獲得了2012年第四屆中國搖滾迷笛獎最佳年度搖滾歌曲獎。
這首歌唱著青春的夢想,帶著年輕的底氣與沖勁,向每一顆年輕的心展示著熱愛的力量。這是一首歌頌友情、親情、愛情的勵志歌曲,朋友、父母、戀人都可以成為歌頌的對象。在你心里,當前路如夜空一般黑暗時,又是哪個人像最亮的星星一般,照耀著你不斷前行?不要因為周圍的黑暗而湮沒自己,懦弱只能讓你看世界時一片漆黑,但是你內心的善良所散發的光芒,最終將趕走你眼里的一切黑暗。
“夜空中最亮的星,請照亮我前行”,很多人會誤以為北極星就是天空中最亮的星星。下面就讓我們在這首歌的旋律中解開北極星的科學密碼吧!
學知識
北極星是北半球最亮的星嗎
小時候,我經常會在晚上跑到戶外看星星,而讓我最先認識的就是北極星。它在星空中顯得最亮、最大,是最容易辨識的。那么,北極星到底是不是北半球天空中最亮的星星呢?
北極星一般出現在天空北部,差不多正對著地軸,屬于小熊星座,距地球約400光年,是人眼在夜空中能看到的亮度和位置較穩定的恒星。從地球上看,它的位置幾乎不變,于是千百年來地球上的人們通常靠它來辨別方向。
但若論亮度,北極星在浩瀚星河中只是個“小字輩”。天文學家通常把星星發光的能力分為25個星等,發光能力最強的比發光能力最差的大約相差100億倍。星等的數值越小,星星就越亮;星等的數值越大,它的光就越暗。北極星只是一顆二等星。
那么,北極星既然不是最亮的那顆,那天上最亮的星星是哪一顆呢?下面是我們肉眼所能看到的天上最亮星星的排名:第一名是金星,接下來是木星、火星、土星、水星,還有天狼星。事實上,天狼星就比北極星亮。天狼星是夜空中最亮的恒星,其視星等為-1.47,絕對星等為+1.3,距太陽系約8.6光年。視星等是天文學上用來劃分天體明亮程度的單位之一。天狼星的名字來源于希臘語,有“燒焦”的意思。古人認為天狼星和太陽同時升起時正是夏季,天狼星的光和太陽的光合在一起,才是夏季天氣炎熱的原因。古希臘人稱夏日為“犬日”,因為只有狗才會發瘋似的在這樣酷熱的天氣里跑出去,因此天狼星也被稱為“犬星”。天狼星是夜空中最亮的恒星,其光亮程度差不多是位居其后的老人星的兩倍。然而,它的亮度仍然不如金星或木星。水星和火星偶爾也會比天狼星亮。天狼星能從地球上許多地方觀測到,只有位于北緯73度以北的人無法看到。
走四方
北極星不會升起,也不會降落
夜幕降臨,站在北極(北緯90度)并向上看,就會發現北極星正好在頭頂上方。從北半球的其他緯度來看,如果在夜間面對正北方,并且與緯度在地平線上看呈相同的角度,會看到北極星在那兒閃閃發光。
太陽有升有落,許多星星也有升有落。但是并非所有星星都有這種升起和落下的變化。在我們看來,有些星星永不升起,有些星星永不落下。比如,我們常見到的北斗星,圍繞著北極星運轉,它們無論如何都不會落到地平線以下;而在南部天空最亮的老人星,卻隱藏在地平線以下,在天空無法發現它的蹤影。
如何解釋這種現象呢?地球是一個球體,它的一半在地平線以下,另一半在地平線以上。那么我們可以將星空想象成一個碩大無比的球體,它的一半罩在地平線以上,另一半處在地平線以下。這樣,在地球北半球的觀察者看來,所有的星星都好像圍繞著地球的北極轉動;而在南半球的觀察者,看到的星星又圍繞著地球的南極轉動。
星星東升西落,在天空中劃出的軌跡是一道道互相平等的圓圈。這些圓圈叫作“周日平行圈”。有的星星在地平線之上,有的星星則在地平線之下。這樣,觀察者處在地球南半球或北半球,只要天空的星星劃出的周日平行圈處于地平線以下,我們就永遠看不到它們東升西落了。
導航中的北極星
北極星對早期的航海家有非常大的幫助。一到晚上,在北半球,如果你能看到北極星,就能分辨出哪個方向是北邊,并以此來辨別其余的方向。因為地球是圍繞地軸進行自轉的,而北極星與地軸的北部延長線非常接近,所以夜晚看天空中的北極星是幾乎不動的,而且在頭頂偏北方向,所以才可以指示北方。
雖然在一年中,由于地球繞太陽公轉,地軸傾斜的方向會發生變化,但是北極星與地球的距離遠遠大于地球公轉的半徑,所以地球公轉帶來的地軸變化可以忽略不計。
于是在一年四季里,我們看到北極星的位置好像都是在天空正北方,其實只是我們肉眼觀察不到細微的變化。此外,北極星還可以告訴我們所在的緯度,因為北極星的地平線與我們的緯度相同。但是如果在南半球,北極星就會降到地平線以下,我們找不到它,它也就無法起導航作用了。
為什么北極星總是在閃爍
北極星的另一個有趣之處是它永遠在閃爍。天文學家發現,這顆恒星因為處于不穩定狀態,一直發出脈沖。當它膨脹時,它的外層變得透明,當它冷卻下來時,它會收縮。北極星這種反復膨脹、收縮的變化,導致其亮度出現波動。
做總結
北極星,讓你看到希望和方向
由于北極星位于最靠近正北的方位,千百年來地球上的人們靠它的星光來導航。北極星是古人進行航海活動和現代人進行野外活動時經常尋找的參照物,可以說是迷路人的指路明燈。在天文愛好者的眼里,小至觀星入門、辨認方向和星座,大至天文攝影、觀測室赤道儀的準確定位等,北極星均起著十分重要的作用。
正因為北極星的位置相對穩定,不易變化,所以給人的感覺很忠誠,有著自己的立場。從人生的角度來說,北極星有著引導我們正確抵達目標的意義,正如它可以幫助我們分辨方向一樣。
(編輯 文墨)