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地球半径是怎样测出来的？如何测出天体之间的距离？宇宙有多大？太阳系八大行星都是啥模样？银河系是什么形状？…… 7月23日，300名孩子分别参加了由市科协主办，市科技馆、市文化馆、市工人文化宫承办的阜阳市2023年科学一“夏”暑期科普教育系列活动——“天文科普讲座-测量宇宙的大小”和“科学之夜-天文观测”活动，一幅浩瀚而又神秘的宇宙画卷在孩子们眼前徐徐展开。
七夕节牛郎很难会织女 受邀而来的恒星天文学家、安徽大学物理与光电工程学院教授、合肥市天文学会副理事长、恒星专委会组长陈洋，作了题为《测量宇宙的大小》天文科普讲座。他从我们熟知的家园——地球讲起，依次讲述了太阳系、银河系、本星系群、本超星系团，直至目前人类所能观测到的宇宙。 随着每一个天文系统的讲述，距离的量级也在不断提升。比如在太阳系，用到的距离量级为“天文单位”，就是地球距太阳的距离（一天文单位）；超出太阳系，用到的距离量级就是“光年”，比如牛郎星距地球约16.77光年，织女星距地球25.04光年，神话传说中的“牛郎织女七夕鹊桥会”想必是很难实现的；再远点，就要用到“秒差距”这个量级，1秒差距（pc）=3.26光年，比如太阳距离银河系中心约8.5千秒差距，光要跑27710年（光一秒钟跑30万公里）…… “科学家们推测，宇宙从130亿年前一个点爆炸，加速膨胀，构成了我们目前所能观测到的宇宙。”陈洋告诉孩子们。 欣赏宇宙的神秘和美丽 在讲述过程中，陈洋展示了太阳系八大行星、银河系、多个星云（星际灰尘）的图片。木星上布满了红色的“彩带”和“红斑”；土星像一只旋转的泥球；火星上是一望无垠的赤黄色砂砾；水星像一颗蔚蓝色的宝石……银河系像个高速运转的银盘，中间的“旋臂”像马力强劲的发动机；“创生之柱星云”像三根大柱子；“马头星云”形似马头；“蟹状星云”像一只肥硕的大螃蟹…… 这些神秘而美丽的天体，有许多是通过天文望远镜观测并拍摄到的。因此，陈洋还展示了盖亚太空望远镜、哈勃太空望远镜、詹姆斯韦伯太空望远镜、郭守敬望远镜以及贵州“天眼”等天文望远镜的图片，勾起了孩子们对神秘宇宙的向往和探寻之心。 学习如何测量天体间的距离 地球的半径是如何测出来的？ 陈洋介绍了古希腊人的测量方法。古希腊人发现，当太阳光线照射至北回归线，也就是赛伊城（今埃及阿斯旺）这个地方，太阳光是垂直的；他们又向远处走了几百公里，竖了一根木棍，太阳光照在木棍上，并在木根下方留下阴影，他们测量了木棍及阴影的长度，又把太阳垂直照射的光，以及照在木棍上的光虚拟延长到地心上，利用几何学中相似形的原理，就测出了地球的半径——6300公里左右。 如果是测其他天体与地球的距离，如测月球到地球的距离，在已知地球半径的情况下，采用“三角视差法”——三角视差法是一种利用不同视点对同一物体的视差来测定距离的方法。对同一个物体，分别在两个点上进行观测，两条视线与两个点之间的连线可以形成一个等腰三角形，根据这个三角形顶角的大小，就可以知道这个三角形的高，也就是物体与观察者的距离。 以此类推，人类就测出了不同天体之间的距离。当然，这种方法有一定局限性，现在还有其他许多方法可以测量天体之间的距离。 观测最清晰的月亮 在中国古代神话传说里，月亮里面有仙山宫阙，有嫦娥，有玉兔，充满浪漫气息。在7月23日晚间举行的“科学之夜-天文观测”活动上，孩子们通过天文望远镜，看到了最清晰的月亮——原来月亮上面的世界，跟神话传说里的不一样！ 受预约名额限制，当晚有50多名孩子在合肥市天文学会老师的帮助下，通过天文望远镜观测月亮。 当晚7时许，天还未完全黑，一轮上弦月已经高高挂在西南方向的天空。记者赶到市科技馆门前广场，看到广场上已经架起了三台天文观测设备，孩子们排起长队，通过其中的两台天文望远镜观测月亮。 “你看到了什么？”在一台天文望远镜前，合肥市天文学会的一位老师问正在通过望远镜目镜观测月亮的孩子。“我看到月亮一半是亮的，一半是黑的，上面都是坑。”那名孩子惊喜地说。 “月亮上黑的部分，是因为太阳光有时照不全造成的；那些坑，就是陨石坑，又称为环形山。”合肥市天文学会的老师耐心解答，让孩子观测的同时学到天文知识。 第三台设备看起来没有另两台大，但有线连接在一台设备上，在前面的屏幕上投射出放大后的月亮图像。只不过，图像是反的，在屏幕上是一轮比较清晰的下弦月。“这台设备，称为天文数码照相机。”合肥市天文学会的一位老师解释说。 记者发现，孩子们对观测月亮兴趣浓厚，有的孩子通过天文望远镜看过一次，又到后面排队想再看一次。 清河路一小易景分校四年级学生张妙一观测了一次月亮后，兴奋地对妈妈说：“我还要再看一次，将来也想去月球，说不定可以看到我们国家的神舟飞船！”说着，又自觉排到了队伍后面。 由于孩子们的热情太高，此次观测活动一直到晚上近9点才结束。 “听天文讲座、观测天体，这样的活动，让孩子们身临其境，可以自己体验，对培养孩子的科学素养、对自然科学的求知欲、探求欲极有好处。”张妙一的妈妈沈盈盈说，最重要的是，孩子了解了我国航天事业的发展进步，对培养孩子的爱国主义精神也有很大帮助。 “以后我们还将不定期举办类似活动。”市科技馆馆长王艳说。 |
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