看《星你》學天文，都敏俊的望遠鏡有多牛

注意看鏡口的鏡片，黑魆魆的

注意：允才問的這句話：這能觀測多遠？朋友們，要記好：這句話雖然聽起來很順理成章，但是卻是一句外行話。與此類似的還有一句：「這能放大多少倍？」以後想跟人打聽望遠鏡，這兩句都不要問，一問，就暴露出自己是外行（具體後文有解釋）。

果然，叫獸無語了，可能是覺得這個問題一兩句話糾正不過來，翻著白眼隨口回答：能看到木星和土星。

一轉身，看到那邊還有一台望遠鏡，趕緊撲了過去。

這回叫獸不再給他機會提傻問題了，搶先一步介紹：極限星等13.28，聚光力816倍

這個參數的望遠鏡用來看仙女星雲好像有點大材小用，不過可能是它的名氣大。如果換成說NGC2237星雲之類的，不但觀眾不容易理解，估計允才更要加二弄勿清爽哉！

我覺得允才肯定搞不清是啥意思，但總之被震撼到，已經眼冒紅心地改口叫大哥了

叫獸投其所好，加送了幾張照片給這未來小舅子，是在智利阿卡塔馬沙漠拍的。允才可能連叫姐夫的心都有了。（以上劇照來自於愛奇藝網站所播放的《星你》高清視頻截屏）這裡面有些細節，電視里三言兩語講不清，我來為大家做介紹。牽涉到的問題有這麼幾個：1、怎麼衡量一台望遠鏡？2、望遠鏡都有哪些種類？3、我們用望遠鏡來看什麼？【1、買望遠鏡，首要指標是「解析度」】解析度，又稱解像力，指的是當兩個天體，在望遠鏡中剛剛能被分辨出來時，它們之間的夾角是多大。比如看月球，觀看效果如果是這樣，觀眾肯定不滿意，他們希望看到的是環形山月海等細節。注意看左邊沿區域，其實有點兒環形山的結構了，但是解析度不夠高，只能看出一個個扁圓圈。

這張厲害了，連美國人當年插的旗子都能看見！你說它看得更遠了嗎？沒有，看的還是月球表面。只是其解析度足以把旗子上的星星都分辨出來。（其實這是搞笑的，哈勃望遠鏡要看到這樣都費勁）

有人可能存在疑問：這不就是放大倍數嗎？望遠鏡的放大倍數是用物鏡的焦距除以目鏡的焦距算出來，如果物鏡的解析度不夠，換上再強的目鏡，放大後的圖像也是糊的。就像上面那張圖，拿到電腦上單純地放大，最後將是一團馬賽克。而不會像下面這樣（當然也是惡搞的）：

（以上圖片來自於日本Orion望遠鏡的創意海報）要說看到東西的遠近，這個比不出性能，拿人眼來說，人的肉眼能看到月亮，所看的距離就是38萬公里；能看到太陽，所看的距離就是1.5億公里。在中學有篇語文課文《宇宙里有些什麼》，其中提到：……我們肉眼能看到仙女座里的一個恆星系。每當初冬晚上八九點鐘的時候，差不多在天空正中有一個紡錘形的小光斑，就是這個恆星系。它距離我們那樣遠，光線從它那裡到地球上得走二百二十萬年。……說明人的肉眼至少能都看到220萬光年遠的東西。——人的肉眼都能看到的東西，還要叫獸那台聚光能力816.32倍的反射鏡做嘛用？答案就是解析度！人眼看到的只是一團模糊的小光斑，而用了高解析度的望遠鏡將有可能拍到這樣的照片：

（圖片來自網路）再看看人類所製造的超級神眼——用哈勃太空望遠鏡甚至能看到仙女星雲內部產生的恆星：

（圖片來自網路）一般而言望遠鏡的口徑越大，也就是作為主鏡的物鏡，直徑越大，解析度就越高。計算方法是用常數140除以望遠鏡主鏡的直徑（毫米）比如一個望遠鏡的主鏡片直徑是200毫米，解析度就是140/200=0.7秒（這個秒是角度單位，不是時間單位，為角度1度的3600分之一）用這樣口徑的望遠鏡去看1公里之外的景物，距離大於3.4毫米的兩個東西能被分辨出來，小於3.4毫米的東西會糊成一團去看月亮，距離是38萬公里，能分辨出相距大於1.3公里的兩個東西。去看仙女星雲，距離220萬光年，能分辨出相距大於7.35光年的東西。相比之下像太陽這樣和最近的恆星南門二距離是4.2光年的，就分辨不出是兩個星體了。再次強調：用望遠鏡看東西，別問能看多遠，多遠都能看，關鍵是問能看得多清楚。口徑增大的另一個作用就是增加了聚光能力。人眼的瞳孔是7毫米左右，望遠鏡的口徑越大，比瞳孔的聚光能力就越強。相當於給人配了個大口徑瞳孔，計算方法是口徑的毫米數除以7，然後因為面積和直徑的是平方關係，所以對之求平方，就得到聚光能力。叫獸的那台反射鏡的聚光能力是816.32，可以據此演算法反推出其口徑：求816的平方根，再乘以7mm，約得200毫米，也就是8英寸口徑左右。（說起來也奇怪，望遠鏡的標稱值，習慣是用英寸標口徑，但卻用毫米標焦距，這麼混搭著）極限星等是所能看到最暗的星星，聚光能力為816倍，說明它能看到比人眼所能看到的極限6等星還暗816倍的星星。星等的計算見上一篇《從印度軍方的烏龍事件談黃道12星座》，我不再複述，就直接算了：Log(813)/Log(2.512)=7.28，再加上人眼極限的6等星，剛好等於13.28等。叫獸的裝備還是挺給力的，數據也不是信口瞎編，都是很專業的數據！【2、望遠鏡的種類】按大類分，望遠鏡有折射式、反射式、折反式這樣三種。折射式望遠鏡是伽利略老師發明的，1609年秋，他將自己發明的折射式望遠鏡首次用於天文觀測，從此徹底改變人類對宇宙的認知。（叫獸也是1609年來到地球的，不知道兩者之間有沒有什麼聯繫）折射望遠鏡的工作原理，是凸透鏡對光線進行折射而匯聚成像。折射容易產生色散的問題，天體射來的光線中含有紅光和紫光，折射率不同，最後產生的像，一側有一道紅邊，另一側有一道藍邊。這就沒法進行精細觀測。高級的折射望遠鏡會用螢石等折射率低的材質來做鏡片，以及用3片或更多鏡片設計成3種或四種色光會聚到同一點，以降低色散，術語叫做復消色差（APO）或者超消色差（Super-APO）。還需要鏡片鍍膜技術，在鏡片上鍍幾層增透膜，盡量全面地收集光線。這個做得好的效果就是看主鏡上的反光亮度很低，黑魆魆的。（tips：現在市場上經常有看到賣望遠鏡，鏡片看上去紅光或者金光閃耀超炫酷斃。這被稱為「大紅膜」，是很低檔的鍍膜技術。我還曾經遇到兩個人，從路邊看起來是輛軍車上下來，拿著個望遠鏡說這是從部隊里順出來的便宜賣了要不要。我瞄了一眼看是大紅膜，呵呵一聲就走了。）折射鏡需要高級玻璃加工技術，所以成本很高，加上玻璃片做大了也很沉，使用不方便。後來大名鼎鼎的艾薩克·牛頓爵爺又發明了一種望遠鏡，利用一塊金屬凹面鏡反射光線來聚焦成像，這不但不要昂貴的玻璃片，還沒有折射時產生的色散問題。這就是反射式望遠鏡，由於是牛頓發明的，所以又稱為牛反。反射式望遠鏡也有造成圖像不清的彗差等其他問題，但比起折射鏡來說，同樣價錢的成本，反射鏡的口徑能大好多。根據前面的介紹，口徑越大解析度越強、聚光能力也越強，所以反射鏡更受歡迎。【3、觀測行星與觀測深空天體】天文觀測的大多數情況還是晚上出去看星星。主要有兩類目標：一類是太陽系內的行星以及衛星等，這個適合用折射望遠鏡看，就像叫獸那樣：折射望遠鏡用來看木星和土星。另一類是看太陽系之外的，星團、星雲等，就是觀測所謂的「深空天體」（Deep sky object，DSO），絕大多數都是肉眼不可見的，需要大口徑牛反的超強聚光能力才能看到——也如叫獸在劇中所說的。這同時給不少正打算開始天文之旅的朋友帶來一個建議：你們不用著急一開始就考慮買望遠鏡。1、一般的天文主題照片，是色彩斑斕、超拽酷炫，但這不是給眼睛配上望遠鏡就能看到的，需要用相機長時間曝光及加上其他技巧才能拍出來。貿然投入可能只會帶來森森的失望。2、要買望遠鏡也得搞清自己的觀測目標，如果打算以觀測行星為主，那麼考慮買折射鏡或折反鏡；如果考慮以觀測深空為主，考慮買反射鏡。當然如果有錢，也可以各買一台，就像叫獸這樣，沒準能換來妹紙家屬的投誠。3、天文望遠鏡是這樣的：一分錢一分貨；一毛錢兩分貨；一塊錢三分貨。買個幾百的入門也就是個玩具頂多看看環形山，上千上萬的又很沉重，有可能懶得搬出去就老是擱在床底下睡覺。其實不用望遠鏡，也能立刻參與天文觀測，廣袤的夜空還是有很多肉眼目標的。如月亮的圓缺變化、五星的聚散離合、流星雨、銀河、日月食、極光等等；另外現在還有不少人造天體，ISS國際空間站、銥星閃光等，也是不錯的觀測目標。至少，你還可以認認星座。【4、阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡】最後，略談一談叫獸提到的這個阿卡塔馬沙漠。據網上搜集的資料：它位於南美洲西側，智利境內。這兒可算是世界上最乾旱的地方，據記錄是十幾年的降水才幾毫米。美國在搞火星登陸前到它這兒來模擬練習。這麼乾旱的地方，空氣中沒什麼水汽，正好是天文學家和天文愛好者打著燈籠也難找的地方。在《悅游（Condé Nast Traveler）》雜誌的官網上列出的5個畢生值得一看的自然夜空現象中，智利（Chile）的阿卡塔馬沙漠（Atacama Desert）的夜空被認為是世界上最迷人的景象。這裡有37個天文中心，其中18個用於科學觀測，19個為遊客和天文愛好者開設。 其中最著名的當數從2002年開始，北美、歐洲、亞洲一些國家，斥資13億美元，在這兒搞了個國際合作的天文項目，名為阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波天線陣（ALMA），建起66座高精度射電望遠鏡的組成一個望遠鏡陣。——通俗地理解為相當於建造一台望遠鏡，口徑為這66台射電望遠鏡之和，其解析度將超過哈勃望遠鏡的10倍。（此段經網友@Arus_戰巡指正：射電望遠鏡的解析度不是陣列中所有望遠鏡之和，而是按整個陣列的最大長寬來算，如果你把兩台射電望遠鏡放在地球兩端，且其連接到控制中心的線路等長，那麼這貨的解析度就跟一台與地球直徑一樣大的射電望遠鏡相同）這個項目已於13年3月份建成，它可以幫助天文學家捕捉到宇宙中更加寒冷的天體（分子氣體、星塵、大爆炸輻射等），提供正在形成當中的星系、恆星或者行星的圖像，以及或許能幫助人類找尋宇宙其它星球上可能存在的生命。

（圖片來自網路）=====================================最後轉發幾張深空天體的照片，就是前面提過的ngc2237星雲，因其外形狀如玫瑰，故又名玫瑰星雲，值此情人節元宵節之際，祝朋友們轉發此玫瑰得幸運 ：）

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