那一片星星的海洋

宇鐳

觀測(cè)星空，你需要首先了解宇宙，了解銀河，了解自己在其中的位置。

《三體》作者劉慈欣在談到科幻的意義時(shí)，引用過(guò)王爾德的一句話：“我們都是陰溝里的蟲(chóng)子，但總得有人仰望星空?！?/p>

作為一名科幻從業(yè)者，從小到大，我所認(rèn)識(shí)的科幻迷幾乎也都對(duì)天文感興趣。所經(jīng)歷的高校社團(tuán)中，科幻協(xié)會(huì)和天文協(xié)會(huì)常常有許多共同的成員，一起組織活動(dòng)。

星空有一種震懾人心的美感，看著它時(shí)，自己生活中的一切煩惱都顯得微不足道。

天文知識(shí)

我還記得自己第一次看見(jiàn)銀河的那個(gè)深夜。在北京古北口的觀測(cè)營(yíng)地里，抬頭望去，一條淡淡的光帶橫跨天際，滿天星斗在視野中無(wú)盡地展開(kāi)。使用望遠(yuǎn)鏡隨意觀測(cè)一個(gè)看似空白的小區(qū)域，都會(huì)有無(wú)數(shù)繁星呈現(xiàn)出來(lái)。

我望向銀河，腦中想象著科幻作家阿西莫夫的《基地》中的銀河帝國(guó)，憧憬著有一天人類能在群星間穿梭，每一個(gè)光點(diǎn)都代表一個(gè)可被探索的世界。

后來(lái)我才知道，那一晚所見(jiàn)到的滿天星斗，不過(guò)是銀河中極小的一部分。在夏威夷島的科納，有人模仿銀河系的結(jié)構(gòu)，建造了一座直徑約30米的花園，用植物填充銀河系的幾條旋臂。我們的位置處于獵戶座旋臂的外側(cè)，而肉眼能辨認(rèn)的絕大多數(shù)星星，都在這個(gè)銀河系花園中一片樹(shù)葉所覆蓋的范圍。

所以說(shuō)，在觀測(cè)星空前，你最先要準(zhǔn)備的不是器材，而是天文知識(shí)。只有知道自己要觀測(cè)的東西是什么時(shí)，它才會(huì)對(duì)你產(chǎn)生意義。

在這個(gè)信息發(fā)達(dá)的時(shí)代，有大量的天文科普書(shū)籍和課程可以學(xué)習(xí)。我們需要了解一些基本概念，比如，星座和恒星的名字，星星的亮度如何定義等等。

關(guān)于星座，古代的天文學(xué)家將星空劃為若干區(qū)域，以方便辨識(shí)，這些星座的名稱往往和神話傳說(shuō)有著很深的淵源。由于地球是在一個(gè)固定的平面中環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的，所以在地球上看來(lái)，太陽(yáng)在天空中所經(jīng)過(guò)的路徑也相對(duì)固定。它被稱為黃道，會(huì)穿過(guò)12個(gè)星座（也就是通常所說(shuō)的黃道十二星座）所在的區(qū)域。

今天的天文學(xué)領(lǐng)域，仍然使用源自古希臘的、傳統(tǒng)的拉丁語(yǔ)形式的星座名稱，少數(shù)星座名是17—18世紀(jì)確定的。1930年，國(guó)際天文聯(lián)合會(huì)確定了星座名稱和邊界，全天共88個(gè)星座。一開(kāi)始，你只要熟悉其中15～20個(gè)最亮的即可。

恒星的名字比較復(fù)雜。中國(guó)古代有自己的一套“三垣四象二十八宿”的星座體系和星官名。在中西文化的沖突和交融中，主要亮星的古代名字被保留了下來(lái)。而這些星星在近代天文學(xué)的星表里，往往還有一個(gè)正式名稱。比如天蝎座最亮的星，中文名叫心宿二，星表里的名稱叫天蝎座α。使用不同星圖時(shí)，這是需要注意的。

肉眼能辨認(rèn)的絕大多數(shù)星星，都在這個(gè)銀河系花園中一片樹(shù)葉所覆蓋的范圍。

恒星的亮度，是根據(jù)古希臘天文學(xué)家喜帕恰斯的分類法拓展而成的。他最早把恒星分為6類，最亮為1等，最暗為6等。今天，天文學(xué)家把這一方法延展開(kāi)來(lái)，星等也不再局限于1～6等之間。太陽(yáng)是﹣26.7等，歐洲極大望遠(yuǎn)鏡看到的最暗天體是36等。

每差1等，亮度相差2.512倍。在星圖上，不同亮度的星星通常用大小不等的圓點(diǎn)表示。

四季星空

了解了這些基本概念之后，你可以開(kāi)始出門觀測(cè)了。

在今天，城市的光污染讓細(xì)致的星空觀測(cè)已經(jīng)變得不可能，但對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，在燈光不是那么強(qiáng)的深夜，在家附近，通過(guò)主要的亮星來(lái)辨識(shí)星空，仍然是可行的。這被稱為“后院天文學(xué)”。

即使完全沒(méi)有天文知識(shí)，我們也能不太費(fèi)力地找到北斗七星。在11月到4月，我們還能輕松找到獵戶座。它們是天空中顯著的路標(biāo)。

當(dāng)然，僅僅了解這些，還無(wú)法把握星空。對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，觀測(cè)星空最難的一點(diǎn)在于，由于地球的自轉(zhuǎn)和繞日公轉(zhuǎn)，整個(gè)天空中的天體，是隨著一天的不同時(shí)間、一年的不同季節(jié)，不斷變化的。

一般來(lái)說(shuō)，恒星會(huì)從東向西運(yùn)動(dòng)，就像太陽(yáng)每天“東升西落”一樣。北半球的恒星，會(huì)繞著距離北極星不遠(yuǎn)的北天極慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)，而北極星看起來(lái)幾乎不動(dòng)。

你可以把整個(gè)天球想象成一個(gè)陀螺，繞著以北極星到地心的軸線旋轉(zhuǎn)著，所有的星座都貼在陀螺的表面。和北極的距離不同，它們的轉(zhuǎn)動(dòng)速度也不一樣。站在星空下，逐漸適應(yīng)了這個(gè)看不見(jiàn)的陀螺后，你就能夠判斷出一個(gè)星座，在幾個(gè)小時(shí)后會(huì)移動(dòng)到什么地方。

天蝎座最亮的星，中文名叫心宿二，星表里的名稱叫天蝎座α。

地球繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，也會(huì)導(dǎo)致恒星背景的變化。這種變化很慢，要幾周或者幾個(gè)月積累起來(lái)才明顯。但是這種變化是意義深遠(yuǎn)的，整個(gè)天空中的星星都會(huì)隨著季節(jié)的變化進(jìn)入你的視野。

所謂四季星空，就是指每個(gè)季節(jié)黃昏時(shí)候的星空。每個(gè)季節(jié)都有其顯眼的恒星和星座。

在夜里，我們只能看到一半的天空，那是由于地球在自轉(zhuǎn)。如果整夜不睡，北緯40度的北京地區(qū)的觀測(cè)者，可以在一個(gè)夜晚看到三個(gè)季節(jié)的星空。

準(zhǔn)確定位

從上古時(shí)代直到幾年以前，辨識(shí)星空都是一個(gè)技術(shù)活兒。想要在夜空中迅速識(shí)別各個(gè)天體的位置，需要對(duì)星圖十分熟悉，以及擁有長(zhǎng)期的觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)。

為初學(xué)者繪制的星圖，往往會(huì)添加網(wǎng)格，注明詳細(xì)的名稱和坐標(biāo)。各種進(jìn)行星空觀測(cè)的科普教材，會(huì)用相當(dāng)大的篇幅，教會(huì)你如何從已知到未知，從北斗七星、獵戶座腰帶等明顯路標(biāo)開(kāi)始，向各個(gè)方向延伸、定位，逐漸確定其他星座和亮星的位置。

如果一顆亮星在星圖上找不到，要通過(guò)對(duì)比它是否在黃道上，甚至查閱行星表，去判斷它是否是一顆行星。

關(guān)于使用星圖，也有各種技巧。例如看圖時(shí)，使用紅色塑料紙或玻璃紙蒙住手電筒，讓光線變暗，防止亮光破壞眼睛在黑夜中的靈敏度。

智能手機(jī)的出現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了這一過(guò)程。隨意下載一款星圖類的App，例如“虛擬天文館”或者“Star Walk”，設(shè)定好時(shí)間和經(jīng)緯度，它可以自動(dòng)調(diào)節(jié)出當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)剡m用的星圖。而打開(kāi)重力感應(yīng)功能后，可以移動(dòng)手機(jī)，將其放置在星空背景中，它會(huì)自動(dòng)告訴你當(dāng)前看到的星星的名稱。

智能手機(jī)的這些功能，使用起來(lái)非常方便，但對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，跳過(guò)了許多辨識(shí)星空過(guò)程中的重要步驟，觀測(cè)體驗(yàn)可能會(huì)有所欠缺。畢竟，星空觀測(cè)最重要的是學(xué)習(xí)和體驗(yàn)的過(guò)程，而不是獲知答案的結(jié)果;使用傳統(tǒng)的尋星技巧，收獲會(huì)更多一些。

以目前的夏季星空觀測(cè)為例，夏季星空最明顯的標(biāo)志是夏季大三角—由三個(gè)各自星座中最亮的恒星（織女星、天津四、牛郎星）構(gòu)成的三角形。為了找到它，我們需要先向北方看去，找到北斗七星，從斗柄的兩顆星向外開(kāi)口一側(cè)順延，大約在天球上走60度后，就會(huì)走到織女星和天津四連線的中點(diǎn)。

這兩者很容易區(qū)分，0等的天琴座織女星要比1等的天鵝座天津四亮一些，而天津四的周圍會(huì)有明顯的構(gòu)成天鵝座的十字架形的星星圍繞。找到三角形的一條邊后，就很容易找到三角形另一個(gè)點(diǎn)—天鷹座的牛郎星了。如果在沒(méi)有光污染的野外，你還可以看到牛郎和織女之間的銀河。

確定這個(gè)大三角后，可以以此順延找到其他星座。例如，連接織女星和它西邊的亮星大角，延長(zhǎng)線會(huì)穿過(guò)武仙座和北冕座;沿著天鵝座北十字的豎線，會(huì)找到夏季星空最亮的天蝎座心宿二……逐漸地，夏季的星河拼圖，會(huì)在你腦中一步步地成型。

當(dāng)星空的圖景呈現(xiàn)在你的面前，它就有了不一樣的意義。由于個(gè)人經(jīng)歷和知識(shí)儲(chǔ)備的不同，它會(huì)觸發(fā)不同的聯(lián)想?？粗＠煽椗阋苍S會(huì)聯(lián)想古代神話和愛(ài)情，但是看著它們所在的星座，也可能會(huì)聯(lián)想其希臘神話，甚至是衍生的圣斗士等當(dāng)代文化形象。如果你對(duì)科幻感興趣的話，也會(huì)想起電影《超時(shí)空接觸》中，人們接收到距離地球25光年的織女星傳來(lái)的信號(hào)，并乘坐時(shí)空機(jī)器前去冒險(xiǎn)。你也可以去構(gòu)想科學(xué)內(nèi)容：各個(gè)恒星的成分和溫度。

美國(guó)宇航局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的風(fēng)車星系

當(dāng)然，即使不做任何聯(lián)想，觀測(cè)本身也代表了某種意義。例如，你會(huì)感到自己是在和宇宙進(jìn)行某種宗教或哲學(xué)層面的溝通。

挑選望遠(yuǎn)鏡

想進(jìn)行更加專業(yè)的觀測(cè)，需要使用器材，例如望遠(yuǎn)鏡和相機(jī)。

首先推薦初學(xué)者購(gòu)買的是雙筒望遠(yuǎn)鏡，它是很常見(jiàn)的光學(xué)儀器，即使不用作天文觀測(cè)，別的地方也是用得上的。普通的雙筒望遠(yuǎn)鏡，足以讓你看到許多肉眼看不到的天文景色，例如月球上的環(huán)形山、木星的四顆衛(wèi)星，甚至是銀河系之外的遙遠(yuǎn)星系。

相比那些不易攜帶的天文望遠(yuǎn)鏡，它顯得十分輕便。你可以掛在身上去參加集體的天文觀測(cè)活動(dòng)，在專業(yè)人士的指導(dǎo)下使用，而當(dāng)你變得專業(yè)起來(lái)后，它也可以用于輔助尋星，并有許多不可取代的獨(dú)立用途，絕不會(huì)被淘汰。

最常見(jiàn)的雙筒望遠(yuǎn)鏡，規(guī)格為7×35，表明它的放大倍率為7，主鏡直徑為35毫米。你也許想嘗試購(gòu)買倍率更高的雙筒，但是望遠(yuǎn)鏡放大倍率越高，意味著視野范圍越小，未必適合初學(xué)者。

當(dāng)對(duì)觀測(cè)有更高的追求時(shí)，就可以考慮入手一臺(tái)天文望遠(yuǎn)鏡了—就是在天文觀測(cè)活動(dòng)中常見(jiàn)的那種用三腳架放置在地上的長(zhǎng)筒形儀器。從初級(jí)入門到高級(jí)專業(yè)的天文望遠(yuǎn)鏡，規(guī)格和價(jià)格差異都很大。主流的天文望遠(yuǎn)鏡，價(jià)格從數(shù)百到數(shù)千元不等。而規(guī)格上，主要是折射式和牛頓反射式的差別，需要根據(jù)自己的愛(ài)好和條件來(lái)選擇。

折射望遠(yuǎn)鏡是大眾心目中最為“正?！钡耐h(yuǎn)鏡的樣子：一個(gè)細(xì)長(zhǎng)筒，星光從鏡筒前端進(jìn)入，經(jīng)過(guò)透鏡的折射，觀測(cè)者在鏡筒底部觀測(cè)。主流的折射式望遠(yuǎn)鏡，直徑為50～80毫米。

牛頓反射式望遠(yuǎn)鏡，鏡筒粗、口徑大，星光從鏡筒前端進(jìn)入后，在鏡筒底部的碗形鏡面被反射，再次匯集到鏡筒前端被觀測(cè)。主流牛頓反射望遠(yuǎn)鏡的直徑在150毫米以上，由于比同價(jià)格折射式望遠(yuǎn)鏡口徑更大，觀測(cè)效果會(huì)更強(qiáng)。但是由于成像中被鏡面反射過(guò)一次，所以看到的成像是倒立的。

不論購(gòu)買哪一種天文望遠(yuǎn)鏡，都需要一個(gè)好的三腳架，越重的三腳架越穩(wěn)定。在購(gòu)買不同規(guī)格的望遠(yuǎn)鏡和三腳架時(shí)，制約你最重要的因素可能不是錢，而是便攜度。如果你沒(méi)有汽車，無(wú)法經(jīng)常自駕去野外觀測(cè)，那么想要購(gòu)買一臺(tái)自己搬不動(dòng)的天文望遠(yuǎn)鏡，可能是不太合適的。

天文攝影

在膠片相機(jī)的時(shí)代，天文攝影是一項(xiàng)非常專業(yè)的工作，但隨著數(shù)碼相機(jī)時(shí)代的來(lái)臨，人人都有了相機(jī)，都成了攝影師，時(shí)刻想把自己所見(jiàn)所感用影像留住，對(duì)星空自然也不會(huì)例外。

望遠(yuǎn)鏡放大倍率越高，意味著視野范圍越小，未必適合初學(xué)者。

那么，星空攝影難嗎？這取決于你想要達(dá)到什么樣的效果。

想要拍攝一張清晰的夜空、星星、極光的照片，普通的數(shù)碼相機(jī)、卡片機(jī)甚至比較好的手機(jī)相機(jī)就可以做到。它需要大光圈、較長(zhǎng)的曝光時(shí)間，但總的來(lái)說(shuō)，和普通的夜景拍攝差別不是很大。

但是想要實(shí)現(xiàn)一些比較專業(yè)的攝影效果，比如星象軌跡、清晰的大廣角銀河照片等，就需要高質(zhì)量的單反相機(jī)和比較專業(yè)的設(shè)備了。例如，這種拍攝動(dòng)輒需要曝光幾分鐘到幾個(gè)小時(shí)。這時(shí)候天球還在旋轉(zhuǎn)，你需要給相機(jī)搭配能夠同步旋轉(zhuǎn)的赤道裝置，去抵消地球自轉(zhuǎn)。

位于人馬座大約3000光年之外的紅蜘蛛星云

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡以驚人的細(xì)節(jié)揭示了面紗星云

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在仙女座星系中看到螺旋形構(gòu)造

而更為專業(yè)的攝影效果，例如我們?cè)跀z影展中看到的用長(zhǎng)焦鏡頭拍攝的深空天體，那些瑰麗的星云和星系，這需要相機(jī)和天文望遠(yuǎn)鏡搭配使用，使用先進(jìn)的導(dǎo)星技術(shù)，精確地安置馬達(dá)去驅(qū)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。有時(shí)候單反相機(jī)也無(wú)法勝任，可能需要使用專門為天文望遠(yuǎn)鏡攝影設(shè)計(jì)的CCD（電荷耦合器件）相機(jī)。

極為專業(yè)的效果，也許是初學(xué)者暫時(shí)無(wú)法達(dá)到的，但是我們可以做自己能做到的事，并向著可能達(dá)到的方向努力。無(wú)論是觀測(cè)還是攝影，都是如此。

人類誕生并生活于宇宙之中，本身就是一個(gè)奇跡，而終于有一天，這個(gè)物種開(kāi)始仰望星空，觀察并思考外部的世界時(shí)，意味著這個(gè)文明開(kāi)始向新的方向邁出了一步。

我們觀測(cè)星空，被它改變，也許，將來(lái)也會(huì)去改變它。