基礎與宇宙距離階梯
角度量
把拇指舉到一臂之外,它就能把月亮完全遮住——可月亮極其巨大,你的拇指卻很小。你比較的不是真實大小,而是視大小:每個物體在你視野中所張開的角度。在天空中,乍看之下我們幾乎從不知道一樣東西真有多大、多遠,所以天文學家完全用角度來測量事物的位置和它們看上去的大小。這就是角度量。
整圈天空被分成360度。每度再分成60角分,每角分再分成60角秒,從而給出極精細的分度:1度=60′=3600″。給一個尺度感:滿月和太陽都張開約半度(30角分)。一臂之外的拳頭約覆蓋10度;一個指尖約1度。望遠鏡或相機一次只看到天空的一小塊,稱為它的視場,同樣以度或角分計——大視場巡天相機也許能看幾度,高倍率視野則只有幾角分。
角度量是觀測的原始貨幣,因為望遠鏡直接記錄的唯一東西,就是光落在它探測器上的位置——也就是天空上的角度。要把一個角大小換成真實的物理大小,你還必須知道距離,用到小角近似。整套天空座標系(赤經與赤緯)、望遠鏡的分辨本領,以及錨定距離階梯的視差,全都用這同一種角度的語言來表述。
日全食之所以可能,純粹是因為太陽和月亮在我們天空中恰好張開幾乎完全相同的角度——約半度。太陽比月亮寬400倍,卻也遠了約400倍,於是它們的角大小正好相當。
角大小同時取決於真實大小和距離——絕不只取決於其一。
角大小大並不意味著天體大。滿月和仙女座星系在天空中都跨好幾個月面寬,可一個是隔壁的石頭,另一個是250萬光年外、擁有上萬億顆恆星的星系。
又稱
另見