1、名著導讀星星離我們有多遠導讀與練習【作者簡介】卞毓麟 (1943 ) ，1965 年南京大學天文系畢業。現為中國科學院北 京天文臺教授，中國天文學會常務理事，天文學名詞審定委員會主任，中 國科普作家協會會員，上海科技教育出版社版權部主任，上海天文學會副 理事長，中國科普作協翻譯工作委員會副主任。卞毓麟從事科普創作 20 多年，參與編著、翻譯的科普圖書有 70 余種， 發表的科普文章約 400 篇，累計字數 400 余萬。他的讀者從剛識字的娃娃 到非本行的科學家都有，他的科普佳作不僅熔科學性趣味性于一爐，且極 富人文色彩，如恐龍·隕石及社會文明“水調歌頭·明月幾時有” 科學注

2、莎士比亞外篇叫三聲夸克等，無不描繪著科學與文化一 個個閃光的交點。他曾多次獲得表彰，中國科普作家協會表彰他為“建國 以來，特別是科普作協成立以來成績突出的科普作家”；在 1996 年的全 國科普工作會議上，他又被授予“全國先進科普工作者”的稱號。 【作品概述】星星離我們有多遠是科普作家卞毓麟創作的科普著作。全書包含 “序曲”“尾聲”共十一篇。序曲： 從郭沫若的詩歌天上的街市和“牛郎織女”的神話傳說 引入，簡要介紹星座的概念、劃分與命名的有關知識。大地的尺寸 西方科學家在研究星星的距離的過程中，首先弄懂了地 球是圓形的，并且初步測出了地球的周長；接著中國唐代科學家第一次進 行了子午線的實測工作；

3、后來的科學家們利用三角網，測定出了子午線的 長度，更精確地測出了地球的形狀。明月何處有 公元前 3 世紀小亞細亞的阿里斯塔克初步推算出了月球 的大小，指出地球不是字宙中最大的天體，古希臘的天文學家伊巴谷初步 測量出了月球到地球的距離；法國天文學家拉卡伊和他的學生拉朗德利用 三角法測量出了月亮到地球的距離；后來的科學家先用雷達，再用激光精 確地測量出了月亮到地球的距離。太陽離我們多遠 德國天文學家開普勒在研究中發現了行星運動的三 大定律；接著介紹“視差”的概念，意大利天文家卡西尼領導籌建了巴黎 天文臺，并測量出了火星視差；后來哈雷，潘格雷、恩克等天文學家利用 “金星凌日”的機會測定了大陽視差。間

4、奏： 關于兩大宇宙體系哥白尼提出了“日心說”，完成了巨著天 體運行論，布魯諾支持他的這一觀點。意大利科學家伽利略自制天文望 遠鏡，觀測到了木星的四顆衛星、金星繞著大陽轉，觀測視角伸向了銀河 系。測定近星距離的艱難歷程 人類弄明白了：恒星原來并不是“固定的 行星”，滿天的星星原來離我們有近有遠，地球繞著大陽轉動；什么是恒 星的“視差”，科學家布哈雷泛舟泰晤士河上的時候，偶然發現恒星位置 偏移是由于光線的運動和地球的公轉所合成的；介紹“光年”的概念，科 學家們利用先進儀器測定恒星視差，“日心說”取得勝利；天文學家們利 用三角法測定出了恒星視差。通向遠恒星的第一級階梯 介紹星等對測定恒星距離的作用、

5、恒星光 譜的分類知識、赫羅圖和利用赫羅圖推求恒星視差的“分光視差法”、分 光法的妙用。再來一插曲： 從德漠克利特到康德，幾位思想家用類比推理的方法推 論出了“恒星系統”的存在，赫歇爾兄弟發現了銀河的存在，科學家們發 現了大小麥云和仙女座大星云的存在。通向遠恒星的第二級階梯 介紹變星的概念和發現的變星，一根新的 測量標桿“造父視差”出現，介紹球狀星團和銀河系的大小，介紹發現的 河外星系和星系團。欲窮億年目，更上幾層樓 可以利用新星或超新星測定某些天體的距 離；更遠的天體的距離可以利用亮星來測量；對遠得無法分辨其中的單個 恒星的球狀星團或河外星系，可以采用近大遠小的方法來測定。尾聲： 介紹“類星體

6、”有關知識；人類利用宇宙飛船飛出太陽系，探 索神秘的星際空間，期待邂逅外星文明。星星離我們有多遠是一本科普著作，在講求科學性、知識性的同 時，還兼顧了趣味性。該書采用深入淺出的語言，按照天文學的發展歷史， 從古到今，一步步揭示了人類探索字宙、揭示天體奧秘的過程，呈現了科 學發展的歷程；不時穿插一些天文發現的故事，極大地激發了讀者的閱讀 興趣；把人類對天空的遐想和科學的解讀進行鮮明的對比，在揭秘、糾偏 的同時，表現了作者對浩渺宇宙的探索和贊美之情。作者欲通過該書培養 青少年學科學、愛科學的精神，吸引更多的青少年投身到天文學的研究當 中。【片段賞析】（一）世界上第一次子午線實測工作，是在我國唐朝時

7、進行的。唐代有不 少學識淵博的高僧，他們之中不僅有西天取經的玄奘，有東渡日本的鑒真， 還有著名的天文學家一行 （683-727 年） 。一行原名張遂，是河南南樂縣人 他的曾祖父原是唐太宗李世民的功臣，但在武則天執政時代，張氏家族因 政治原因而衰落了。張遂從小刻苦自學，青年時代已成為長安城中的知名 學者。他為了躲避武三思的拉攏而剃發，出家于嵩山寺，法名一行。僧一 行翻譯過佛經多種，后來成為佛教中的一派密宗的一位領袖，即世稱 的密宗五祖之一。日本有幾座著名古廟，至今還收藏唐人李真繪的一行像 摹本多種。 1973 年，中國出土文物展覽代表團赴日，帶回它們的照片。李 真的原作現由日本京都府教王護國寺珍

8、藏，被日本政府定為“國寶”。【賞析】講述僧一行的成長經歷，增加文章的趣味性。知其然，還要知其 所以然。增進讀者對子午線測量發起者和領導者的了解。（二）但是，測量太陽有多遠的方法與測月的辦法是完全不同的。因為太 陽不像月亮，它的圓面上沒有固定標記。所以，如果用三角法測量，那就 沒有可供瞄準的精細目標，而月亮上的環形山是可以起到這種作用的。太 陽黑子雖說也是日面上顯著的特征，但是它活像水中的漩渦，時而產生時 而消失，并且它在太陽圓面上的位置并不嚴格固定，而是有漂移的。因此 它也不能作為測量的瞄準目標。再則，太陽是一個極亮的光源，測量儀器 直接以它為觀測對象，顯然很不方便。要像雷達測月和激光測月那樣

9、，向 太陽這個灼熱的火球發射雷達信號或者做光脈沖，并接收由太陽反射的回 波信號以測定太陽的距離，那只是一首很不現實的暢想曲。不過，人們完全可以不這樣做。因為，早在 300 多年前已經問世的“開普 勒行星運動三定律”恰恰在這里又發揮了絕妙的作用。這兒，正是它們的 用武之地。【賞析】本段采用對比的寫法，否定三角法、雷達、激光等手段測量日地 距離的可能性。引出下文對“開普勒行星運動三定律”的介紹。（三）那一年，他有一次泛舟于泰晤士河上，注意到桅頂的旗幟并不是簡 單地順風飄揚，而是按照船與風的相對運動變換著方向。布拉德雷想到， 這種情況與你打著傘在雨中行走時是一樣的。如果你將雨傘垂直地撐在頭 上，你就

10、會走進從傘上往下滴的雨點中。但是，只要將雨傘稍稍朝你前進 的方向傾斜些，那你就依然能保持干燥。你走得越快，雨傘就必須往前傾 斜得越厲害。雨滴的下落速度與你行進的速度之比決定雨傘傾斜的程度。于是，布拉德雷終于找到了天龍星位置偏移的正確解釋。他在寫給哈雷 的信中說道：“我終于猜出以上所說的一切現象是由于光線的運動和地球 的公轉所合成的。因為我查明，如果光線的傳播需要時間的話，一個固定 物體的視位置，在眼睛靜止的時候跟眼睛在運動，但運動方向卻又不在眼 睛與物的連線上時，將有所不同；而且，當眼睛朝各個不同方向運動時， 固定物體的視方向也就有所不同。”換句話說，布拉德雷已經清楚地意識 到：在這里，天文學

11、家的望遠鏡是“傘”，而恒星射來的光線則是“雨 點”，在行走的那個人便是我們的地球。【賞析】用打比方的說明方法，把深奧的科學道理和生活經驗結合起來講 述，顯得淺顯易懂，讓人容易接受。（四）下面的比喻也許能幫助讀者更好地理解這種方法的實質。不會有人 否認，人的身高和體重之間有著一定的聯系。一般說來，高個兒的人應該 比較重，矮個兒的人往往比較輕。雖然也有十分瘦長或者特別矮胖的人， 但是普遍的趨勢終歸是身材高的體重大，身材矮的體重輕。因此，當你知 道一個人的身高為 1.70 米時，你就可以大致估計他的體重在 70 千克左右； 反之，當你知道了一個人的體重為 80 千克時，你就會預料他的身高也許 在 1

12、.80 米上下。這種推測和估計絕不可能達到絕對準確的地步，但大致 說來還是可信的。假如我們把恒星的光譜型比擬作人的身高，把它的絕對 星等比擬為人的體重，那么從恒星的光譜型推測其絕對星等的可靠性，大 體上就和從人的身高推測其體重的情況相仿。【賞析】“應該”“往往”“大致”“左右”等詞語說明這只是推測和估 計，不是絕對的情況。體現了說明文語言的準確性。（五）除此之外，人類還沒有踏上過地球以外的任何世界。不過，無人駕 駛的宇宙飛船同樣是人類派往茫茫太空的忠實信使。 20 世紀 70 年代以來， 一系列的“水手號”和“海盜號”飛船已經卓有成效地訪問了水星、金星 和火星。 21世紀伊始，新一輪的火星探測

13、又獲得了許多嶄新的成果。看來， 人類很有希望在 2030 年前后親自登上火星。1972年 3月，美國國家宇航局發射了第一個木星探測器“先驅者 10 號”， 1973年 4月又發射了第二個木星探測器“先驅者 11號”。在此后 的歲月中，它們都出色地完成了考察木星的任務，繼續遠走高飛。1980 年，“先驅者 10 號”距離太陽已經和天王星一樣遠。大約在 80000以后，這 艘飛船將會飛到離我們太陽系 1 秒差距的地方。“先驅者 11號”于 1979 年 9 月初與土星會合，后來也像“先驅者 10 號”那樣飛出了太陽系。【賞析】按照時間的先后順序，介紹人類發射宇宙飛船和探測器探測水星、 金星、火星、

14、木星、土星的過程，展現了人類科技發展的飛躍性進程。【閱讀練習】1. 星星離我們有多遠是科普作家 卞毓麟 創作的科普著作。全書包含 “序曲”、“尾聲”共 十一 篇。2. 國際上統一地將整個天空劃分成大小不等的 88個區域，每個區域便是 一個星座，它們猶如地球上大大小小的許多國家。每個星座中都有許多星 星，恰似一個國家中有許多城市和村鎮一般。牛郎星是“ 天鷹座 ”中最亮 的星星，按國際統一稱呼，它就叫“天鷹 a”。3. 世界上第一次子午線實測工作，是在我國 唐朝（朝代）時進行的。國外首 次實測子午線是由回教王阿爾馬蒙在 美索不達米亞平原 進行的，時間在公 元 841 年，那時一行已去世 86 年了

15、。4.1752 年，19 歲的拉朗德來到 柏林。當時，他的老師拉卡伊正在非洲南 端的好望角。這兩個地方差不多處在同一經度圈上，緯度則相差90°有余他們同時在這兩個地方進行觀測，首次用 三角法 來測定月亮的距離。5. 早在 1946年，就有人首次嘗試用 雷達測量地球到月球的距離。現在， 國際天文學界共同采用的地月平均距離則為 384401 千米。6. 中國古代有個神話，叫作“ 羿射九日 ”，說的是有位名叫羿的英雄，奉 堯之命，張弓搭箭射下九日。藍天之上還閃耀著一個太陽，給人間送來光 明和溫暖，百姓們非常高興。雖然這個故事不是真實的，但它卻反映了古 人征服大自然 的愿望。7. 目前，太陽

16、系中總共才發現 8 顆行星。可是，它們的小弟弟“小行 星”卻多得數以萬計。最先發現的第一顆小行星名叫“ 谷神星 ”。8.1618 年，開普勒以 日心 說為基礎，總結出行星運動的三大定律；又過了 半個多世紀，牛頓便在開普勒定律的基礎上發現了“ 萬有引力定律 ”。9. 從地球上看一顆恒星的亮度，稱為它的“ 視亮度 ”，它的星等數稱為 “視星等”。10. 最先觀測 恒星光譜 的是夫瑯禾費，他曾將它們與太陽光譜進行比較。 但是，恒星光譜分類工作的真正先驅者卻是意大利天文學家 賽奇 。11. 赫羅圖，為人們了解恒星如何度過它的一生提供了極其重要的線索。 利用赫羅圖推求恒星視差的方法，便是有名的“ 分光視

17、差法 ”。12. 古希臘的德謨克利特 （約前 460約前 370年）曾天才地猜測銀河是一大 片星星構成的“云”。后來伽利略用 望遠鏡 證實了德漠克利特的想法完全 正確。13. 如今我們知道銀河系是由 2000多億顆 恒星組成，外形宛如樂隊中用的 大鈸，中央鼓起的部分叫銀核，四周扁薄的部分叫 銀盤 。14. 在星系世界中，大小麥云乃是銀河系最近的鄰居。大麥云離我們“只 有” 16萬光年，小麥云離我們 19 萬光年15. 星團可以分為 球狀星團 和疏散星團兩種。疏散星團又稱為 銀河星團 ， 因為它們大多位于銀河帶附近。16.1848 年，法國物理學家斐佐 (18191896 年) 指出：觀測光波的

18、多普勒 效應，最好的辦法乃是測量 光譜線位置 的微小移動。17. 什么是星座？ 古人為了更方便地辨認星空，就用種種想象中虛擬的線條，將天上較 亮的那些星星分群分組地聯結起來，這些星群便稱為“星座”。18. 如何利用子午線測定地球的周長？ 子午線，就是地球上通過南北兩極的大圓，也叫“經度圈”。從地球 的赤道算起，沿著子午線向南北各走 90°，就到了南北極。從南極到北 極的半個大圓是 180°，因此只要測出每一度的長短為多少千米那么乘上 360 之后，就得到整個地球的周長了。19. 地球目前的模樣是怎樣的？ 地球不僅是個扁球體，還更像一個“梨”狀的旋轉體。人造衛星的觀 測表明，

19、地球赤道本身也不是正圓形的，而是一個橢圓。不過，赤道上的 最大半徑比最小半徑只長了 100 米左右。所以，地球實際上更近乎是一個 三軸橢球體。20. 開普勒的三定律分別指什么？ 第一定律：行星繞太陽運行的軌道是橢圓，太陽在它的一個焦點上。第二定律：行星向徑在相等的時間內掃過相等的面積。這條定律又稱為 “面積定律”。第三定律實際上就是說：只要知道了行星繞太陽公轉圈需 要幾年，便可以算出它距離太陽有多少個天文單位。21. 請列舉你日常熟知的自然現象證明地球“萬有引力”的存在。 示例：熟了的蘋果從樹端落到地面；向上拋的石頭又回到手中；月亮 繞著地球運轉，又使地球和其他行星環繞著太陽運行不已。22. 發現“光行差”有什么意義？ 首先，假如地球靜止不動的話，光行差就不會出現。因此，它與視差一樣，同樣明確地證實了地球確是在繞太陽公轉。其次，光行差既然已被 發現，人們就可以在觀測中扣除這種位移，于是由視差造成的更小偏離就 有可能被真正探測到了。23. 閱讀下面的文字，回答問題。1972 年 3 月，美國國家宇航局發射了第一個木星探測器“先驅者 10 號”， 1973年 4 月又發射了第二個木星探測器“先驅者 11號”。在此后的歲月中，它們都出色地完成了考察木星的任務，繼續遠走高飛。1980 年