【以管窺天】送潮人/夕陽無限好
文/送潮人
地球自轉
「夕陽無限好、只是近黃昏」,是晚唐詩人李商隱膾炙人口的詩句,其中不只是有著張力極強的文學呈現,也蘊含著最容易忽略,卻持續影響我們的天體現象-行星自轉。
一天當中最容易觀測地球自轉的時刻,就在日出與日落,當太陽接近地平線時,因為顯著的大氣消光,陽光變得又紅又暗,因此可以勉強直接以裸眼觀測。例如在傍晚時,當太陽開始進入地平線後,直射的光線就會迅速減少,人們便可以明顯感受到變化,而且只要兩分鐘,太陽就會完全沒入地平線。
是的,太陽完全移動一個和「自己視覺大小一樣」位置的時間,只要約兩分鐘。
因為地平線是很好的參考基準,所以容易察覺到日落的過程,而日落,就是地球自轉的最直接體現。但是這種體會需要轉變自己的觀測思考,不然反而會覺得是太陽在移動(事實上,古代的『地心說』-地球是宇宙中心,就是因為人類習慣認為地面不會動)。舉例來說,我們搭火車或是飛機的時候,除了震動會提醒我們正在搭乘交通工具,不然看到車廂或機艙內的人事物與自己是「相對靜止」時,往往無法感受自己正在快速移動,當然,此時只要望向窗外,就會立即反應過來。我想不會有人看到火車窗外的景色,會認為是火車靜止,而整片大地在移動吧?(本篇先不論進階的座標系統)
所以此刻,把整個地球想像成火車,而太陽才是那片不動的大地,這樣不僅能看到,更能感受到原來地球正在自轉。
以望遠鏡拍攝出自轉速度
太陽的視覺大小約略是半度,這個尺寸相當於將手伸到最直,眼睛看到小指指甲的一半,雖然這樣對肉眼來說不是太難觀測的尺寸,但是如果透過望遠鏡,更會有一種豁然開朗的感覺。
當望遠鏡固定在腳架上,而不使用赤道儀追蹤,無論是透過目鏡(需要有專業知識判斷條件,才可直接以肉眼觀測)或是太陽投影版,甚至是相機,都可以看到太陽在「快速」移動。若是要記錄太陽移動的速度,使用數位相機搭配望遠鏡,開起錄影模式是最佳的方式。
例如筆者拍攝夕陽時習慣使用焦距500mm的望遠鏡,搭配一種稱為M4/3片幅的相機,就可以讓天空中一個2度乘上1.4度的天區,放大到整個畫面中,更直觀來說,畫面的對角線大約可以容納4.5至5個太陽。當我們將太陽移到畫面的角落,先預估太陽移動的軌跡,再將可能的軌跡放在畫面的對角線上,那麼大概只要十分鐘,太陽就會橫越整個相機的畫面。(因為地軸傾斜,不同季節與所在緯度的速度會稍微不同)
最後,我們回到剛才的火車類比,太陽並不是真的在移動,而是地球在自轉。想像一下我們居住在一個已經旋轉四十多億年的陀螺上,因為晝夜交替出現,生物白天吸收能量,夜晚可以休息,才讓地球演化出這樣多采多姿的生命,配合上地軸微妙的傾斜,於是有了不單調的四季變化。雖然地球這顆看似緩慢的陀螺,24小時才轉一圈,但是如果把地球放在一個想像的巨大平面上,在臺灣這個緯度的旋轉速度,可是高達每小時1500公里呢!
●2022新專欄登場:送潮人,來自桃園,大學與研究所專攻工程科學與天文學,曾有多次翻譯科普書籍與演講、展覽經驗,喜愛古典文學、藝術與服飾等,平素裡也略有涉獵。期望能將自己生活體驗中,美好的、趣味的所學及感受,逐一向大家分享並多多交流。更多內容,敬請期待。
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