【科幻】《星塔》(五)
? ? ? ? ? ? ???? ? ?十三、探索
? ??? ? ?雖然我無數(shù)次從過往的影像中看到全球各地的壯麗星空,看到宇航員拍攝其他星球表面的重要錄像,也看到航天探索矩陣整裝待發(fā)的恢宏場(chǎng)面。
? ?? ? ? 但我也還是希望能夠親眼去看看這一切。
? ? ? ? 曾經(jīng)作為科學(xué)標(biāo)桿的天文學(xué),時(shí)至今日居然只能用一個(gè)圓球來紀(jì)念,真令我唏噓不已。
? ?? ? ?我望著星航儀,看著它轉(zhuǎn)了一圈又一圈,心中一次次地估算著它的角速度。
? ??? ? 并嘗試在腦海中勾勒一些天體坐標(biāo)系的樣子——那是天體測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ),也是天文學(xué)最基本的內(nèi)容之一。
? ? ? ?“上邊只有赤道坐標(biāo)系啊,真是可惜!得把黃道坐標(biāo)系也畫上才行……對(duì)了,黃道坐標(biāo)系,黃經(jīng)λ和黃緯β,研究行星時(shí)得常用這個(gè)!對(duì)了,對(duì)了還有銀道坐標(biāo)系,銀經(jīng)b和銀緯l,不過不太常用……”
? ? ? ?我習(xí)慣了一個(gè)人自言自語進(jìn)行探索鉆研了……因?yàn)榱?xí)慣常年只有一個(gè)人了。
? ? ?? ? 真不巧,被路過的星筏看到了。
? ? ? “呦,大天文學(xué)家!又來這兒思考了?”?
? ? ?? ?我斜著頭睥睨了他一眼,又把視線挪回了星航儀,“老筏,你怎么也這么閑了?塔外邊沒麻煩事了?”
? ??“真幸運(yùn)呀,今天沒有。我這幅‘老骨頭’可以多歇一歇了,也順便來看看你。”
? ? ? ? 星筏走了過來坐在我的旁邊。
? ? ? ?“我記得你剛來這里的時(shí)候是對(duì)工程學(xué)更有興趣吧?”
? ? ?“沒錯(cuò),但是研究工程學(xué)又有什么用?在這什么都建不了……”
? ? ?“研究天文不也是這樣嗎?”
? ? ?“我哪有研究天文,您說笑了……就這顆怪球和一點(diǎn)資料我哪夠研究?只是胡思亂想罷了。”
? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?十四、坐標(biāo)
? ? ? “想象天體坐標(biāo)系,對(duì)于沒觀察過周日視運(yùn)動(dòng)②的人來說,確實(shí)挺需要想象力的?!?/p>
? ? ?“是啊……我剛才就正想著往星航儀上多畫幾個(gè)坐標(biāo)系呢。”
? ? ? “黃道坐標(biāo)系?”
?
?? ? ?“對(duì),還有銀道(坐標(biāo)系)③!”
? ? ?“但,可惜有的坐標(biāo)系是畫不上去的……”
? ? ?“是啊……”我不禁嘆了一口氣。
? ? ? “地平坐標(biāo)系④和時(shí)角坐標(biāo)系⑤。這兩個(gè)的坐標(biāo)都是取決于觀測(cè)者位置的。方位角A、地平高度h、與地理經(jīng)緯度有關(guān);時(shí)角t與地理經(jīng)度有關(guān),這些沒法畫上去。這兒一般的星航儀上只標(biāo)著赤經(jīng)α和赤緯δ,最多再加上一條黃道,太沒趣了……”
? ? ? “地平坐標(biāo)系中,似乎還有一些概念吧?”
? ? ?“啊,還有?哦,您說的是天頂距⑥吧!”我愣了一下,然后迅速點(diǎn)了點(diǎn)頭。
? ? ? “天體到天頂?shù)慕蔷嚯x,這個(gè)概念也挺常用的,尤其是估算消光的時(shí)候?!?/p>
? ? ? “唉,大多數(shù)天體在地球上空東升西落,能經(jīng)過天頂?shù)奶祗w也只是極少數(shù)……畢竟那里實(shí)在是太寒冷了,高處不勝寒呀?!?/p>
? ? ? “那副院長先生,您是愿意奔向天頂,讓Z的值不斷縮小,使人們可以最清晰地看到自己?還是愿意老老實(shí)實(shí)待在南方地平線附近,露個(gè)臉就走呢?”星筏似笑非笑地問了這個(gè)問題。
? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ?? 我像看小孩似的與星筏對(duì)視起來,后者卻莫名地笑了起來。
? ? ? “你瞧你,你的表情真是有趣極了……我就是這么比喻一下罷了?!?/p>
? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ?“老筏,你真是越來越像個(gè)小孩了。不如以后改叫‘老頑童’好了……”
? ? ?“抱歉,先生。如果您覺得有些話冒犯了您,就請(qǐng)把我當(dāng)成一個(gè)不懂事的孩子吧!”
? ? “唉,老筏你又來了。有什么就盡管說嘛……”我收回視線,又開始盯著星航儀,沉默起來。
? ? ? ? ? ? ? ? ??? 十五、懷疑
?? ? ? ? ?忽然想到了剛才談話中提到的一些概念,比如……散射!
?
? ? ? “散射,散射……”我低著頭,又喃喃地自言自語起來。
?? ? ? ?星筏猛地停止了臉上的笑容,突然鄭重其事起來,“先生,事實(shí)上,我是來與你討論一個(gè)嚴(yán)肅事的!”
? ? “哦,原來你是有正經(jīng)事的,盡管說吧?!蔽矣忠淮翁痤^,面向老筏。
? ?? ?“您應(yīng)該知道,借助塔頂?shù)拇髿馕⒉ㄕ{(diào)諧器,我們已經(jīng)屏蔽了一千多年的星空,這一千多年中,外邊世界的人們經(jīng)歷著生老病死,如此輪轉(zhuǎn)數(shù)十代,而在塔內(nèi)……”
? ? ? ? “對(duì),我知道,而且我也是經(jīng)歷過塔外生活的人,不過對(duì)這些事早就習(xí)慣了。有什么話,您盡管說出來就是?!?/p>
? ? ? ?“我還仍只是這里的第三位領(lǐng)導(dǎo)者,塔內(nèi)的我們讓外界奉我們?yōu)樯衩?,視星塔作圣地,以便讓他們不敢靠近!?/p>
? ? ? ? “這個(gè)我知道,不過我在塔外可沒完全被你們‘洗腦’,雖然曾經(jīng)也很想進(jìn)來,但也確實(shí)不敢靠近……”
?
? ?? ? “因?yàn)槲覀儽O(jiān)視著塔外人的一舉一動(dòng),對(duì)何試圖探索古代人類遺跡的人加以控制,甚至消滅掉他們。這一切,都是為了一個(gè)所有人都不理解的原因……您覺得我們這樣做到底值得嗎?”
???? ? “我……”我一時(shí)不知道怎樣作答,艱難地組織著語言。
? ? ? ?“我……自從你們給我進(jìn)行記憶移植,掌握了你們所有的知識(shí)之后,我對(duì)你們隔離知識(shí)行為的正確性就沒有任何懷疑了……所以我覺得,應(yīng)該是值得的……”
? ? ? “作為曾經(jīng)生活在塔外的人,您對(duì)我們沒有任何懷疑了?”
?? ? ?“唉,這……”
? ? ? ? 這其實(shí)也我一直以來最為頭痛的問題,因?yàn)槲易约阂膊磺宄槭裁磿?huì)對(duì)他們毫無懷疑了。
? ? ? ??不過 的確,我的大腦已經(jīng)被移植入曾經(jīng)人類掌握的重要科學(xué)知識(shí)。
? ? ?? ?但在這些科學(xué)知識(shí)之中,近來我才發(fā)覺少了一樣最重要的東西!
? ? ? ??那是在我走進(jìn)星塔大門時(shí),曾被他們?cè)S諾會(huì)讓我獲得的東西!
? ? ? ? ??人類文明衰落的真相!
? ? ?
? ? ????科普:
? ?? ? (因本文為連載系列,①在前文部分)
? ? ? ?(②周日運(yùn)動(dòng): ?也稱太陽視運(yùn)動(dòng),周日視運(yùn)動(dòng),是描述地球上的觀測(cè)者每天觀測(cè)到天空上天體明顯的視運(yùn)動(dòng)狀態(tài),在近極區(qū)尤為明顯。
? ? ? ? 這由于地球繞軸自轉(zhuǎn)使然,使得所有天體都繞著這個(gè)軸(從觀測(cè)者眼中即繞著北極星)作圓周運(yùn)動(dòng),這個(gè)圓圈稱周日圈,完成一圈運(yùn)動(dòng)需時(shí)23小時(shí)56分4.09秒(即一整個(gè)恒星日)。而日、月之東升西落也是周日運(yùn)動(dòng)之體現(xiàn)。)
? ? ? ?③ 銀道坐標(biāo)系: ?銀道坐標(biāo)系是以太陽為中心,并以銀河系明顯排列群星的平面為基準(zhǔn)的天球坐標(biāo)系統(tǒng)。
? ? ? ? 銀道面與天赤道相交,交角為62°36′,升交點(diǎn)的赤經(jīng)為18h49m(歷元1950.0)?。
? ? ? ?銀道面(galactic plane):銀道所在的平面。天球上沿著銀河畫出的一個(gè)大圓稱為銀道,與銀河的中線非常接近,銀河是銀河系主體部分在天球上的投影。
? ? ? ? 銀道面也是銀河系的主平面。以銀道面作為基本平面的坐標(biāo)系稱為銀道坐標(biāo)系。銀道面與天赤道相交,交角為62°36′,升交點(diǎn)的赤經(jīng)為18h49m(歷元1950.0)。
? ? ?銀道坐標(biāo)系(galactic coordinate system):在恒星天文學(xué)中應(yīng)用一種天球坐標(biāo)系。 ? ? ? ? ? 經(jīng)過太陽且與銀盤(見銀河系)的對(duì)稱平面相平行的平面稱為銀道面,它與天球相交而成的大圓稱為銀道。
? ? ? ? 銀道面是銀道坐標(biāo)系的基本平面。在銀道兩側(cè)與銀道相距90°的兩點(diǎn),稱為銀極。與北天極鄰近的銀極稱北銀極(NGP),與南天極鄰近的銀極稱為南銀極(SGP)。經(jīng)過銀極的任何大圓稱為銀經(jīng)圈;與銀道平行的小圓稱為銀緯圈。
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? ? ? ? ④ ? ?地平坐標(biāo)系: ?地平坐標(biāo)系中的基本圈是地平圈。
? ? ? ? 地平圈就是觀測(cè)者所在的地平面無限擴(kuò)展與天球相交的大圓。從觀測(cè)者所在的地點(diǎn),作垂直于地平面的直線并無限延長,在地平面以上與天球相交的點(diǎn),稱為天頂;在地平面以下與天球相交的點(diǎn),稱為天底。
? ? ? ? 在天球上,天頂和天底與地平圈的角距離均為90°,只不過一個(gè)在地平圈以上,另一個(gè)在地平圈以下。地平圈把天球分為可見半球和不可見半球兩部分。
? ? ? ? 由于天球的半徑是任意長的,而地球的半徑則相對(duì)很小。
? ? ? ? 因此,觀測(cè)者所在的點(diǎn)可以認(rèn)為是與地心重合的,地平圈也可以看成是以地心為圓心的,這與觀測(cè)者所在點(diǎn)的地平面在天球上是完全一致的。
? ? ? ? 通過天頂和天底可以作無數(shù)個(gè)與地平圈相垂直的大圓,稱為地平經(jīng)圈;也可以作無數(shù)個(gè)與地平圈平行的小圓,稱為地平緯圈。
? ? ? ? 地平經(jīng)圈與地平緯圈是構(gòu)成地平坐標(biāo)系的基本要素。
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? ? ? ? 時(shí)角坐標(biāo)系是天球坐標(biāo)系的一種,又稱第一赤道坐標(biāo)系。常在天文觀測(cè)中使用。
? ? ? ?時(shí)角坐標(biāo)系又稱“第一赤道坐標(biāo)系” ?,地球赤道平面延伸后與天球相交的大圓,稱為天赤道。
? ? ? ? 天赤道的幾何極稱為天極。天赤道是赤道坐標(biāo)系中的基圈,北天極P 是赤道坐標(biāo)系的基本極。
? ? ? ?由于所取的主圈、主點(diǎn)以及隨之而來的第二坐標(biāo)的不同﹐赤道坐標(biāo)系又有第一赤道坐標(biāo)系和第二赤道坐標(biāo)系之分。
? ? ? ? 第二赤道坐標(biāo)系的主點(diǎn)是春分點(diǎn)﹐它是黃道對(duì)赤道的升交點(diǎn)﹐過春分點(diǎn)的赤經(jīng)圈就是該坐標(biāo)系的主圈﹐春分點(diǎn)的時(shí)圈與天體時(shí)圈之間的球面角 P 或大圓弧B =α﹐是天體在第二赤道坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)﹐稱為天體的赤經(jīng)。
? ? ? ?赤經(jīng)α是由春分點(diǎn)開始按逆時(shí)針方向量度的﹐從0°~360°﹐或從0~24。第一赤道坐標(biāo)系是右旋坐標(biāo)系,第二赤道坐標(biāo)系為左旋坐標(biāo)系。
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? ? ?? ?⑥天頂距(英文名:zenith angle)定義:在天體方位圈上,天體與天頂之間的角距離,稱之為天頂距。
? ? ? ? ?計(jì)算:它由測(cè)站點(diǎn)鉛垂線的天頂起算,由0°量到180°。某一天體的天頂距等于該天體的地平高度之余角(即90°-該天體的地平高度)? ? ? ?
? ? ? ? 豎盤顯示角度,在國內(nèi)外全站儀或者電經(jīng)中表示的多為V,嚴(yán)格的講應(yīng)該是VA,即Vertical Angle(垂直角);是設(shè)定了水平0°00′00"(簡稱水平0),整平儀器后將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)到水平視線時(shí)(簡單理解就是正鏡、望遠(yuǎn)鏡向前方)垂直角度應(yīng)該顯示0°00′00"。
? ? ? ?若豎盤顯示格式設(shè)定的是“天頂0°00′00",即望遠(yuǎn)鏡沿鉛錘方向逆方向(望遠(yuǎn)鏡對(duì)著天空、目鏡對(duì)著鉛錘方向向下)為0°00′00",國內(nèi)行業(yè)界專家稱之為“天頂距”,則豎盤顯示的角度為天頂距。
? ????對(duì)于此稱謂,ISO標(biāo)準(zhǔn)稱之為Zenith Angle,簡稱ZA。
?? ? 例如對(duì)于全站儀或者電經(jīng)若顯示V:94°44′15";嚴(yán)格地說應(yīng)該顯示ZA:94°44′15"才是最科學(xué)的。不過,國內(nèi)業(yè)界人員多數(shù)已經(jīng)習(xí)慣了,應(yīng)該理解。
? ? ? ? ?顯示角度計(jì)數(shù):
? ? ? ? 對(duì)于角度計(jì)數(shù)開始位置,根據(jù)設(shè)定不同(水平0或者天頂距),然后根據(jù)設(shè)定的基準(zhǔn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)多少顯示多少。對(duì)于ZA:94°44′15",就是相對(duì)天頂0順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了94°44′15"。
? ? ? ? 另外,對(duì)于水平角可將水平角任意位置置0,轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部時(shí)根據(jù)左角(L:Left Angle)或者右角(R:Right Angle)顯示角度值。左就是逆時(shí)針計(jì)數(shù),右就是順時(shí)針計(jì)數(shù)。
? ? ? ? 拓展:
? ? ? ?SD:即Slant Distance就是斜距離。在測(cè)量時(shí)要架設(shè)儀器以及反射棱鏡,斜距是儀器中心點(diǎn)和反射棱鏡中心點(diǎn)的距離。
? ? ? ?(1)關(guān)于儀器測(cè)距發(fā)射點(diǎn)、接收件中心與儀器中心點(diǎn)不一致的問題,各儀器廠家在出廠的時(shí)候都進(jìn)行了儀器常數(shù)設(shè)定進(jìn)行過改正的。
? ? ? (2)對(duì)于反射棱鏡架設(shè)中心與棱鏡光路中心等不一致問題,采用棱鏡常數(shù)設(shè)定進(jìn)行改正;只要在儀器里面設(shè)定即可。就是忘記設(shè)定了也沒有關(guān)系,進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時(shí)加上棱鏡常數(shù)即可。
? ? ? ?HD:Horizontal Distance即水平距離;就是儀器中心點(diǎn)到過反射棱鏡中心點(diǎn)的鉛垂線的垂線距離。
? ? ? ?VD:Vertical Distance即高差,數(shù)據(jù)等于:儀器中心點(diǎn)在反射棱鏡中心點(diǎn)的鉛垂線上的垂足點(diǎn),與反射棱鏡中心點(diǎn)的距離。相對(duì)于大地基準(zhǔn)面,若儀器中心比反射棱鏡中心點(diǎn)高,該數(shù)據(jù)為正,反之為負(fù)值。
? ? ? 已經(jīng)誕生很多免棱鏡全站儀,對(duì)于SD、HD、VD理解上相同。
? ? ? ?把測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)理解成反射棱鏡中心點(diǎn)即可。當(dāng)然,使用免棱鏡功能時(shí),常數(shù)是不一樣的。
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