星的种种
世事沧桑,瞬息万变,独有那点点明星,耿耿在天。每当夜色漫漫的时候,它们便静悄悄地俯瞰人间,让人们赞赏,让人们歌颂,让人们猜测。
我们的祖先,只能利用天体所发的光,测定各种角度,以描绘太阳、月亮和众星的运动轨迹。近百年来,由于我们对光所报告的消息,了解的本领大大增强,天文学的领域也得到了极大的扩张,利用光谱分析,我们可以确切地明白那远在天边的星的种种。
(1)远近:蜘蛛结网的丝,算是深厚细微非常轻的了,用蛛丝绕地球一周,所需的量只要两斤,可是若把地球与离我们*近的一颗星连起来的话,那便需要100万吨,间距之大,从此可得到一个概念。如此遥远的距离,若用千米计,数目太大,为方便起见,便另设三种单位:①天文单位,就是地球和太阳间的距离—约1.5亿千米;②光年,光每秒运行30万千米,光在一年内所走的路程叫“光年”,想想这距离该多么长,不过距我们30光年以内的星,还不到200颗;③秒差距,它等于3.26光年。
(2)成分:贾宝玉说:“男人是泥做的,女人是水做的。”从科学的观点看,这句话对了一半,因为男人和女人的身体里头都有水和泥,水是氢和氧合成的,泥是氧、硅、碳、镁等元素合成的,地球上共有90多种元素,太阳和众星,虽然各居一隅,彼此不相干,但其成分,却都不出这90多种之外;假若地球上一旦人口过剩,必须向别的星球移民的话,政治、经济、地理和语言等学者都不免另起炉灶,唯独化学家的学问,仍然有效。
(3)大小:人有高矮肥瘦之分,星亦有大小之差,太阳的肚子里可装130万个地球,而参宿四那颗星的肚子里又可放进去5000万个太阳,比参宿四大的还有!不过在另一方面,也有小得可怜的,如范马南星。
(4)轻重:质量之差不像大小那么厉害,太阳的质量是地球的33万倍,*重的星是太阳的100倍,*轻的是太阳的1/10。
(5)稀密:密度等于体积除以质量所得的商,因为星的质量差数小,体积差数大,所以密度便差得很远,密度*稀的星只有太阳的百万分之一,太阳的密度是水的1.5倍,而*密的星却有水的10万倍。
(6)冷热:常人的体温差不多为36~37℃,星则差得很多,表面温度从1400℃到80000℃不等,温度向内渐增,中心温度*高,从几百万摄氏度到几千万摄氏度。如果把80000℃的那颗星,搬到太阳的位置上来,地球便立刻熔化,万物都被烧成焦炭;可是若把那1400℃的搬在同样的位置上,我们又要冻死了。
(7)明暗:“天无二日。”这句话绝对错误,太阳之光耀夺人,完全是因为它太靠近我们,在明星的群英会里,它只是一颗矮星,矮星就是光度小的意思(当然,另外还含有其他的特征),光度大的叫巨星,更大的叫超巨星,“天鹅一”是颗超巨星,它比太阳亮1万倍。
(8)动静:恒星的“恒”字,不过是比较而言的,实际上,它们也在动,其速度不见得比行星慢,不过“天高皇帝远”,我们很难察觉到。
(9)配偶:人间鸳鸯,天上双星,我们希望有情人都成眷属,双星自然也是多多益善;用望远镜和分光镜联合检查的结果,发现双星的确很多。双星之外还有三合星、四合星等,很有点像我们中国封建社会达官贵族和富商纳妾的不正常现象。
(10)家庭:双星是小家庭,星团便是大家庭。星团是由成千上万颗星组成的,可以分球状星团和疏散星团两种,前者较后者所含的星数多,团结力也较强。
潘光旦先生常常把人性分作三方面,曰通性、个性和性别。若把星比作人,那么以上所说的便是通性。星的通性除此而外,尚含有压力、电场、磁场、热力平衡、荧光现象等,不过这些项目所带的专门色彩太深厚,我们这里可以不表。说到个性,星也和人一样,个个不同,很难以叙述。至于性别,星是没有的,刚才之所以把双星比作夫妇,只是为了文章的趣味性,敬请读者勿以词害意。
〔《工商日报》(香港),1949年4月9日,写于广州中山大学理学院天文台〕
关于夏令时
夏令时,现在变成了等因奉此式的例行公文,已失去了它的意义。原来人家实行夏令时,为的是在经济上求节省,所以也叫作日光经济时。而我们呢?全国不知道有多少机关、学校、团体等,把这件事当作儿戏,在实行夏令时的期间,将工作时间延后一小时。这样一提前、一推后,等于原封不动,不但没有节省经济,反而增加了贴布告、行公文、下命令和拨钟的麻烦,天下笨事,莫此为甚。
各国之中,实行夏令时者,以德国为*早,而倡议者则英国在先。这期间的一段历史是这样的。
1908年,卫立德在英国议会中提出:“于每年4月的四个星期中,每逢星期日将钟表改早20分钟,而于9月的四个星期中,每逢星期日改晚20分钟。”当时彼所持的理由是:若将时刻改早,则学校、工厂、机关、公司等亦同样提早办公,而一般人民势必早起,早起便有很多好处:①清晨天气凉爽,工作效率高;②空气新鲜,对健康有裨益;③早起则早睡,早睡则可节省灯火。
“习惯成自然。”实行新的时制谈何容易!卫先生提出此案后,便立刻遭到许多人的反对,他们的主要理由有三:①将钟表改早,使人早起,实是一种自欺欺人的办法,不起早的人绝不会因改时间而早起;②学校工厂等若将办公时间提早一小时,亦可达同一目的;③世界各国的“标准时”是以伦敦的“平地方时”为基准的(详后),若英国时制有变化,则全世界都得随之而变,这样对英国的信用不免有损。
在强烈的反对之下,卫先生的提案,虽讨论数年,但均遭否决,彼遂怀恨而死。卫氏死后,“人亡政息”,此案在英国便再无人理会。不料在第一次世界大战的时候,于1916年夏,德国、奥地利忽然采用此法,中立国荷兰、丹麦继之。
德国实行夏令时的结果,是一年之间节省了2亿多马克,平均每人增加收入3马克,英国于惊讶之余,立即再行讨论此案,结果顺利通过。而今,不但英国实行夏令时,很多国家都行夏令时,假若卫立德冥中有灵,则必含笑于九泉。
各国所行的夏令时,其办法大同小异。中国的办法是在每年5月1日至9月30日这一时期,将标准时提前一小时。
这里得注意,所谓标准时,不单是指称标准钟上的时刻,而是另有意义。在未解释这个意义之前,须先将“地方时”说明一下。
没有钟表以前,我们中国人知道用日晷来测时:正午的时候,太阳恰在头顶,用术语来说,便是在当地的子午线上,所以在北半球的场合,地上所立的竿的影子,便向正北;反过来说,就是当竿影适向正北的时候,便是正午。正午一决定,其他的时刻,便可以用刻度盘决定,如此所测的时间,便是“地方时”。
当第一天针影指向正北的时候,我们拿来一块很准确的表,把它上在12点,等到第二天针影向正北的时候,表上的时间便不一定是12点,可能早也可能迟,有时竟会差一刻钟。这个差异是因为地球对太阳的相对运动,除了自转,还有环绕太阳一年一周的公转;太阳的东升西落,便是地球自转和公转合成的结果;如果公转的轨道是个圆形,那也没有问题,可是,公转的轨道实际上是椭圆的,地球和太阳的距离,有时近有时远,这么一来,公转的角速度就有时快有时慢,于是一日的长短就不一律了。
假若我们要造一块表,使每天都在太阳正临子午线时是12点,这表便必得时快时慢。这不但办不到,而且也不便利。因此,我们就假想有个行动快慢一律的太阳,每当表12点的时候,它恰在子午线上,这样依假想的太阳而定的时刻,便叫作“平地方时”,依日晷的方法所测定者,另名之为“真地方时”或“视地方时”。
子午线也叫作经度或经线。地球上的经线是从伦敦的格林尼治天文台的子午线算起的。从那儿向东有180条经线,叫东经;向西也有180条经线,叫西经。因为太阳的运动是自东向西的,所以在东经的地方较伦敦先正午,而在西经的地方则后正午。这其间的差数是:经度每差一度,时间差4分钟。
因此,凡是子午线不同的地方,其地方时便也不同;而自东向西或自西向东,地球上的每处都有它自己的经度,所以各地地方时便不同。这在“鸡犬相闻,民至老死不相往来”的时候,人类的活动范围很小,当然无关紧要。可是,有了新式交通工具以后,问题就非常严重:①假若各地都用地方时,旅客每到一个地方,便得拨快或拨慢他的表一次,真啰唆;②各火车站开出来的火车都依照各地方时,那么撞车是常有的事,交通便无法维持;③假若有一条战线,西起宜昌东到吴淞口,现在统帅下了道命令,说:某时某刻同时渡江。在这种情形下,如果各种部队都按所在地的地方时去行动的话,那一定会失去分进合击之效的。
刀德先生发觉地方时有这样多的不方便处之后,遂倡议标准时,后经傅来铭之鼓吹,终于得到全世界的采用。在航空发达的今天,标准时间更加重要。饮水思源,我们得向刀德先生致敬,很不幸,他已被撞身亡(火车)。
在原则上,标准时是将各接近的地方,规定成统一的时刻,办法是自格林尼治起,以每隔15度经线为标准,分全球为24区,每区相差一小时;但有的为了因地制宜,也有变通办理者。
我国幅员辽阔,所跨之时区有五:①昆仑时区(以东经82.5度经线之时刻为标准,比伦敦早5.5小时);②新藏时区(以东经90度经线的时刻为标准,较伦敦早6小时);③陇蜀时区(以东经105度经线之时刻为标准,较伦敦早7小时);④中原时区(以东经120度之经线的时刻为准);⑤长白时区(以东经127度半经线的时刻为准,比伦敦早8.5小时)。广州即属于中原时区,与伦敦的时间相差8小时。当我们早上8点吃早饭
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