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第八辑 宇宙1（第3页）

天上的星星，有的暗有的亮。我们知道，60瓦的电灯比同样20瓦的电灯亮，是因为它的发光能力强。那么，亮的星星是不是比暗的星星发光能力强呢?实际并非一定如此，决定星星亮度的除了它的发光能力，还有另一个原因，就是星星与我们距离的远近。一般来说，星星离我们越近，看上去就越亮。

以上是星星的视亮度，也就是看起来的亮度。视亮度用视星等来表示。我们看到的那些最亮的星一般都定为1等星，正常视力的人用肉眼能够勉强看到的最暗星定为6等星。天空中的亮星，可能真的是颗发光能力很强的恒星，但也可能只是因为它离我们特别近，才显得很亮。相反，有些暗星也不一定真暗，尽管它们要通过望远镜才能观测到，但它们的发光能力可能极强，只是由于距离我们太遥远，看起来就显得比较暗。

为了比较不同恒星的真实发光能力，应该把它们放在与我们距离相同的地方进行比较。这就像赛跑那样，必须站在同一条起跑线上同时起跑。根据国际规定，恒星的这条“起跑线”定为10秒差距，即32．62光年。规定恒星在这个标准距离处的亮度为它的绝对亮度，用绝对星等来表示。

运动员可以在同一条起跑线上起跑，恒星则无法都挪到10秒差距的距离处，所以，绝对星等都是计算出来的。

太阳的视亮度是绝对冠军，一旦把它放到比现在远206万多倍远的10秒差距处，它的绝对星等只有+4．8等。按视星等顺序排列的以下这5个天体，如果按绝对星等排列的话，则应该倒个个儿。

视星绝对星等

太阳-26.8+4.8

天狼星（全天最亮的恒星）+1.46+1.4

织女星+0.03+0.6

北斗星+2.0-2.9

参宿星+2.06-7.0

知识点：视宽度、视星等、绝对亮度、绝对星等

为什么我们感觉不到地球在转动

我们乘船坐车，很容易觉察出车船在行进。可是为什么我们一点也感觉不到地球在转动呢？地球转动的速度是非常快的，绕太阳公转，每秒钟要跑30公里。在赤道上的速度每秒钟达456米，坐地日行八万里，一天要转上8万华里，跟车船的速度比起来，真不知快多少哩！

当我们乘船在江河里航行时，船身在江河中前进，两岸景色后移，觉得船行很快。如果乘轮船在大海里航行，站在甲板上，海天一色，白浪滔滔，海鸥追逐着行船，仿佛钉在船舷边，那时候，会觉得船行很慢。原来乘江河里的船时，因为江岸离我们比较近，因此我们看到两岸迅速移动，就意识到船在行进。乘轮船在大海里航行时，水天茫茫，外界没有什么东西可判断轮船在迅速行进，于是我们觉得船行得十分迟缓，有时好象是停着没有动似的。

地球这艘宇宙间的“大船”，在运行的轨道旁，如果也有像江河两岸那样的景致，我们就很容易觉察出地球的转动了。可是近处没有，只有远处的星星，这些参照物可以帮我们看出一点转动的行踪。但星星距离我们实在太远了，在短时间里，比如说几分钟，几秒钟里，由于我们失却了可以对照的上界事物，所以感觉不到地球在转动。但不要忘记，我们每天看到的太阳、月亮、星星的东升东西落，就是地球转动的结果。

知识点：地球、转动、运行空间、参照物、距离

为什么地球是一个扁球

地球并不是一个标准的圆球。如果站在人造卫星上去看，就能发现地球是一个南北间较短的扁球，赤道的半径比两极的半径大21公里。

那么地球为什么是一个扁球呢？

由于地球在自转，地球上每部分都在作圆周运动。这和汽车在转弯时，乘客也都在沿圆周运动一样。经验告诉我们，汽车转弯时，乘客都有向远离圆心方向倾倒的趋势，这种趋势是由于乘客受到惯性离心力的作用，因而也都具有一种离开地轴向外跑的趋势。

人们经过实践证明，地球上各部分所受惯性离心力的大小，与它离开地轴的距离成正比，也就是说，距离地轴愈远的地方，所受的惯性离心力愈大。赤道部分比两极部分距离地轴远得多，所以赤道部分所受到的惯性离心力的差别，就使得它的两极扁而赤道突出了。

知识点：地球、扁球、自转、惯性、正比

为什么地球会绕轴自转

地球同太阳系其他八大行星一样，在绕太阳公转的同时，绕着一根假想的自转轴在不停地转动，这就是地球的自转，昼夜交替现象就是由于地球自转而产生的。

几百年前，人们就提出了很多证明地球自转的方法，著名的“傅科摆”使我们真正看到了地球的自转。但是，地球为什么会绕轴自转?以及为什么会绕太阳公转呢?它们之间又有什么样的关系？

现代天文学理论认为，太阳系是由所谓的原始星云形成的。原始星云是一大片十分稀薄的气体云，50亿年前受某种扰动影响，在引力的作用下向中心收缩。经过漫长时期的演化，中心部分物质的密度越来越大，温度也越来越高，终于达到可以引发热核反应的程度，最终变成了太阳。在太阳周围的残余气体则逐渐形成一个旋转的盘状气体层，经过收缩、碰撞、捕获、积聚等过程，在气体层中逐步聚集成固体颗粒、微行星、原始行星，最后形成一个个独立的大行星和小行星等太阳系天体。

我们知道，要测量一个直线运动的物体运动快慢，可以用速度来表示，那么物体的旋转状况又用什么来衡量呢?一种办法就是用“角动量”。对于一个绕定点转动的物体而言，它的角动量等于质量乘以速度，再乘以该物体与定点的距离。物理学上有一条很重要的角动量守恒定律，它是说：一个转动物体，如果不受外力矩作用，它的角动量就不会因物体形状的变化而变化。例如一个芭蕾舞演员，当他在旋转过程中突然把手臂收起来的时候（质心与定点的距离变小），他的旋转速度就会加快，因为只有这样才能保证角动量不变。这一定律在地球自转速度的产生中起着重要作用。

形成太阳系的原始星云原来就带有角动量，在形成太阳和行星系统之后，它的角动量不会损失，但必然发生重新分布，各个星体在漫长的积聚物质的过程中分别从原始星云中得到了一定的角动量。由于角动量守恒，各行星在收缩过程中转速也将越来越快。地球也不例外，它所获得的角动量主要分配在地球绕太阳的公转、地月系统的相互绕转和地球的自转中。这就是地球自转的由来，但要真正分析地球和其他各大行星的公转运动和自转运动，还需要科学家们做大量的研究工作。

知识点：地球自转、原始星云、角动量、角动量守恒

为什么地球的自转有时快有时慢

长期以来，人们一直以为地球均匀不变地绕着自转轴旋转，大约每23小时56分旋转1周。实际上，地球并不是那么老老实实地按照均匀速度自转，在一年内，它有时快，有时慢。

地球的自转运动不仅在一年中是不均匀的，在许多世纪的过程中也是不均匀的。在最近2000年来，每过100年，1昼夜就要加长0．001秒。而且，每过几十年，地球还会来一个“跳动”，有几年转得快，有几年又转得慢。

地球为什么会有这种“调皮行为”呢?

科学家孜孜不倦地找寻原因，答案已逐步明朗：南极的巨大冰川，现在正在慢慢融化，这就意味着南极大陆的冰块在减少，南极大陆的质量在减轻。正是地球质量分布的变化影响了地球的自转速度。

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