第九章光的反射和折射·視覺(jué) 9.18天體的視大小
假如我們按照這個(gè)比例在紙上畫(huà)大熊星座，那我們就會(huì)得到象圖126那樣的圖。把這張圖放在明視距離里來(lái)看，我們看見(jiàn)的星座就同它在天空中出現(xiàn)的時(shí)候我們看到的一樣。所以可以說(shuō)，這就是一張照天然視角的比例所畫(huà)的大熊星座圖。如果你對(duì)這個(gè)星座不但是圖，而且直接對(duì)它本身有過(guò)很深的印象，那末看了這張圖以后，你的腦子里就會(huì)重新浮起這個(gè)印象來(lái)。如果你知道了所有星座的各個(gè)主星之間的角距（這可以從天文年歷和類(lèi)似的參考書(shū)里找出來(lái)），你就可以用“天然比例”畫(huà)出一幅整個(gè)的天文圖來(lái)。畫(huà)的時(shí)候，只要準(zhǔn)備一張每格一毫米見(jiàn)方的方格紙，把紙上每4.5毫米當(dāng)做一度就成了（表示星球的圓圈面積，應(yīng)當(dāng)比照著亮度來(lái)畫(huà)）。
現(xiàn)在來(lái)談行星。行星的視大小也同恒星一樣，小到對(duì)肉眼說(shuō)來(lái)只是一些光點(diǎn)。這也是可以理解的，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)行星（除了在最明亮?xí)r期里的金星），在肉眼里的視角會(huì)超過(guò)一分，也就是說(shuō)，會(huì)超過(guò)能使我們分辨出物體大小的臨界視角（在比臨界視角更小的視角里，每一個(gè)物體對(duì)我們說(shuō)來(lái)都只能是一個(gè)點(diǎn)）。
下面這張表列著各個(gè)行星的視角，每一個(gè)行星后面有兩個(gè)數(shù)字，第一個(gè)數(shù)字是這個(gè)行星離地球最近時(shí)候的視角，第二個(gè)是最遠(yuǎn)時(shí)候的視角：
視角（秒）
水星 13——5
金星 64——10
火星 25——3.5
木星 50——31
土星 20——15
土星的環(huán) 48——35
把這些數(shù)值照“天然比例”畫(huà)在紙上是不可能的：甚至視角一分（也就是60秒）在明視距離里也只有0.04毫米，這個(gè)大小肉眼自然是無(wú)法分清的。所以我們得按照在放大100倍的天文望遠(yuǎn)鏡里所見(jiàn)的行星圓面來(lái)畫(huà)。圖127就是在這種放大情況下畫(huà)成的一張行星視大小的圖。圖下的那條弧線代表在放大100倍的天文望遠(yuǎn)鏡里的月面（或日面）的邊緣。在這條線上面是水星離地球最近和最遠(yuǎn)時(shí)候的大小。再上去是在各種位相里的金星；它離我們最近的時(shí)候是完全看不見(jiàn)的，因?yàn)槟菚r(shí)候它是用它那沒(méi)有照到日光的一面朝著我們的①。后來(lái)漸漸可以看到它的狹窄的月牙般的形狀，所有行星的“圓面”沒(méi)有比這更大的。在以后的位相里，金星要越來(lái)越小。在它滿輪的時(shí)候，它的直徑就只有它在月牙形時(shí)候的1／6。
在金星的上面畫(huà)的是火星。在左方，你可以看到它在離地球最近的時(shí)候我們?cè)诜糯?00倍的天文望遠(yuǎn)鏡里望見(jiàn)的大小。在這樣小的圓面上你想能夠看清些什么呢？還得把這個(gè)圓圈再放大10倍，你才可以得到天文學(xué)家在用放大1000倍的強(qiáng)大天文望遠(yuǎn)鏡研究火星的時(shí)候所得到的印象�？墒羌词乖诜诺眠@樣大的圓面上，什么東西都擠得很緊，你能夠不確切地認(rèn)出那些大家都知道的“運(yùn)河”之類(lèi)的細(xì)節(jié)，或者覺(jué)察出那似乎是跟生長(zhǎng)在火星的“海”底的植物有關(guān)的輕微的顏色變動(dòng)嗎？怪不得某些觀察者提出的證據(jù)會(huì)同別人指出的不一致，或者某些人認(rèn)為是清楚地看見(jiàn)了的東西，另一些人卻認(rèn)為不過(guò)是光學(xué)上的幻覺(jué)①……
寵大的木星和它的那些衛(wèi)星，在我們這張圖里占著顯著的位置。它的圓面比其他行星都要大得多（月牙形狀的金星除外），而它的四個(gè)主要衛(wèi)星并排排在一條直線上，幾乎等于月面直徑的一半。這里的木星是離地球最近時(shí)候的大小。最后是土星和它的環(huán)，以及它的最大的一個(gè)衛(wèi)星（泰坦），它們?cè)陔x地球最近的時(shí)候，也是相當(dāng)惹人注目的。
讀者由此可以明白，每一個(gè)可見(jiàn)的物體，如果我們認(rèn)為它離開(kāi)我們比較近，看起來(lái)就會(huì)覺(jué)得它小。相反地，如果由于某種原因，我們過(guò)大地估計(jì)了物體離我們的距離，那末這物體在我們眼里就會(huì)相當(dāng)大。
下一節(jié)要講愛(ài)倫坡的一篇很有啟發(fā)性的描寫(xiě)錯(cuò)覺(jué)的故事。這篇故事初看好象不可信，然而卻完全不是虛構(gòu)的。我自己也曾經(jīng)上過(guò)這種錯(cuò)覺(jué)的當(dāng)，飽受了一次虛驚。讀者當(dāng)中一定也有許多人可以從自己的生活里找到類(lèi)似的情況。
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