第九章光的反射和折射·視覺 9.18天體的視大小

　　假如我們按照這個比例在紙上畫大熊星座，那我們就會得到象圖126那樣的圖。把這張圖放在明視距離里來看，我們看見的星座就同它在天空中出現的時候我們看到的一樣。所以可以說，這就是一張照天然視角的比例所畫的大熊星座圖。如果你對這個星座不但是圖，而且直接對它本身有過很深的印象，那末看了這張圖以后，你的腦子里就會重新浮起這個印象來。如果你知道了所有星座的各個主星之間的角距（這可以從天文年歷和類似的參考書里找出來），你就可以用“天然比例”畫出一幅整個的天文圖來。畫的時候，只要準備一張每格一毫米見方的方格紙，把紙上每4.5毫米當做一度就成了（表示星球的圓圈面積，應當比照著亮度來畫）。

　　現在來談行星。行星的視大小也同恒星一樣，小到對肉眼說來只是一些光點。這也是可以理解的，因為沒有一個行星（除了在最明亮時期里的金星），在肉眼里的視角會超過一分，也就是說，會超過能使我們分辨出物體大小的臨界視角（在比臨界視角更小的視角里，每一個物體對我們說來都只能是一個點）。

　　下面這張表列著各個行星的視角，每一個行星后面有兩個數字，第一個數字是這個行星離地球最近時候的視角，第二個是最遠時候的視角：

　　 視角（秒）

　　水星 13——5

　　金星 64——10

　　火星 25——3.5

　　木星 50——31

　　土星 20——15

　　土星的環 48——35

　　把這些數值照“天然比例”畫在紙上是不可能的：甚至視角一分（也就是60秒）在明視距離里也只有0.04毫米，這個大小肉眼自然是無法分清的。所以我們得按照在放大100倍的天文望遠鏡里所見的行星圓面來畫。圖127就是在這種放大情況下畫成的一張行星視大小的圖。圖下的那條弧線代表在放大100倍的天文望遠鏡里的月面（或日面）的邊緣。在這條線上面是水星離地球最近和最遠時候的大小。再上去是在各種位相里的金星；它離我們最近的時候是完全看不見的，因為那時候它是用它那沒有照到日光的一面朝著我們的①。后來漸漸可以看到它的狹窄的月牙般的形狀，所有行星的“圓面”沒有比這更大的。在以后的位相里，金星要越來越小。在它滿輪的時候，它的直徑就只有它在月牙形時候的1／6。

　　在金星的上面畫的是火星。在左方，你可以看到它在離地球最近的時候我們在放大100倍的天文望遠鏡里望見的大小。在這樣小的圓面上你想能夠看清些什么呢？還得把這個圓圈再放大10倍，你才可以得到天文學家在用放大1000倍的強大天文望遠鏡研究火星的時候所得到的印象�？墒羌词乖诜诺眠@樣大的圓面上，什么東西都擠得很緊，你能夠不確切地認出那些大家都知道的“運河”之類的細節，或者覺察出那似乎是跟生長在火星的“海”底的植物有關的輕微的顏色變動嗎？怪不得某些觀察者提出的證據會同別人指出的不一致，或者某些人認為是清楚地看見了的東西，另一些人卻認為不過是光學上的幻覺①……

　　寵大的木星和它的那些衛星，在我們這張圖里占著顯著的位置。它的圓面比其他行星都要大得多（月牙形狀的金星除外），而它的四個主要衛星并排排在一條直線上，幾乎等于月面直徑的一半。這里的木星是離地球最近時候的大小。最后是土星和它的環，以及它的最大的一個衛星（泰坦），它們在離地球最近的時候，也是相當惹人注目的。

　　讀者由此可以明白，每一個可見的物體，如果我們認為它離開我們比較近，看起來就會覺得它小。相反地，如果由于某種原因，我們過大地估計了物體離我們的距離，那末這物體在我們眼里就會相當大。

　　下一節要講愛倫坡的一篇很有啟發性的描寫錯覺的故事。這篇故事初看好象不可信，然而卻完全不是虛構的。我自己也曾經上過這種錯覺的當，飽受了一次虛驚。讀者當中一定也有許多人可以從自己的生活里找到類似的情況。

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