第十章     天体的视大小

天文学家确定天体的视大小，是用我们看到天体所夹的角的大小。这个角叫做“视角”，它是从所看的物体的两个极端引到眼里来的两条直线形成的。我们知道角是用度、分、秒来计算的。提到月面的视大小，我们不说它等于一个苹果或一个盘子，却要说它等于半度；意思就是从月面的两边引到我们眼里来的两条直线，会形成一个半度的角。这种确定视大小的方法才是唯一正确的方法，不会发生误会。
　　几何学告诉我，物体离开眼睛的距离如果大到物体直径的57倍，这物体在观察者的眼里所形成的视角是一度。例如，如果把一个直径5厘米的苹果放在离眼睛5×57厘米的地方，它的视角就是一度。如果把这个距离加倍，它的视角就是半度，也就是我们眼里所见的月亮的角度。如果你乐意，你可以说，月亮在你眼里跟苹果一般大，可是得在这样的条件下，就是苹果必须离你的眼睛570厘米（大约6米）。在你想把月亮的视大小比做盘子的时候，你必须把盘子放在离你大约30米远的地方。大多数人都不愿相信月亮会是这样小；可是请你把一枚一分的硬币放在离你眼睛相当于它的直径114倍那么远的地方。这时候，虽然它离开眼睛有两米，可是恰巧能把月亮遮住。
　　如果有人建议你在纸上画一个圆圈来表示肉眼所见的月亮，那这任务对你说来是不够明确的：因为圆圈可大可小，就看你把它放在离你眼睛多远的地方。可是如果我们提出我们是在平时读书看图的时候所保持的距离上，也就是所谓明视距离上，对于普通的眼睛，这个距离等于25厘米，那条件就明确了。
　　这样，让我们来算一算，印在这本书上的一个圆圈应当有多大，才能和月面的视大小相等。算法很简单：只要用114来除明视距离25厘米就行了。得出来的是一个很小的数值比2毫米稍微大一些！它的宽度大约和这本书里脚注的字差不多。
　　月亮和太阳的视大小是相等的，就是说它们的视角都是这样小，这简直很难使人相信！
    假如我们按照这个比例在纸上画个大熊星座的图，把这张图放在明视距离里来看，我们看见的星座就同它在天空中出现的时候我们看到的一样。所以可以说，这就是一张按照天然视角的比例所画的大熊星座图。如果你对这个星座──不但是图，而且直接对它本身──有过很深的印象，那末看了这张图以后，你的脑子里就会重新浮起这个印象来。如果你知道了所有星座的各个主星之间的角距，你就可以用“天然比例”画出一幅整个的天文图来。画的时候，只要准备一张每格1毫米见方的方格纸，把纸上每4．5毫米当做1度就成了表示星球的圆圈面积，应当比照着亮度来画。
　　行星的视大小也同恒星一样，小到对肉眼说来只是一些光点。这也是可以理解的，因为没有一个行星（除了在最明亮时期里的金星），在肉眼里的视角会超过1分，也就是说，会超过能使我们分辨出物体大小的临界视角（在比临界视角更小的视角里，每一个物体对我们说来都只能是一个点）。
　　下面这列着各个行星的视角，每一个行星后面有两个数字，第一个数字是这个行星离地球最近时候的视角，第二个是最远时候的视角（单位秒）：水星：13～5；  金星：64～10；   火星：25～3．5；   木星：50～31；土星：20～15； 土星的环：48～35。
    把这些数值照“天然比例”画在纸上是不可能的：甚至视角1分（也就是60秒）在明视距离里也只有0．04毫米，这个大小肉眼自然是无法分清的。所以我们得按照在放大100倍的天文望远镜里所见的行星圆面来画。