為什麼星星是「星形」?因為我們眼睛有「裂縫」

為什麼星星是「星形」?因為我們眼睛有「裂縫」
Photo Credit: MinutePhysics YouTube Channel

我們想讓你知道的是

人類眼睛裹的纖維,在組成晶狀體(lens)時,會有一些不完美的縫合位(suture line),這些眼睛內的縫合位,就構成了衍射,令我們看見恆星呈現「星形」。

當我們還是童年時,我們都相信星星是「星形」的。但長大後,我們都知道好像大陽這些恆星(Star),其實都是球體形的高溫氣體,但為甚麼我們還會把宇宙的星體,畫成有角的「星形」呢?

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在解答前,我們來做個小實驗吧。試找一個晚上去夜觀天像,輕輕閉上一隻眼睛,再放鬆另一隻眼睛,你會看到甚麼?(如果你沒有那麼浪漫,可以用同樣方法看著下圖的圓點夜空就可以了)

螢幕快照 2014-11-15 上午2.54.49

如無意外,你會看到本來的圓點變成了「星形」的東西,為甚麼呢?

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這其實是因為(light)是(wave)且具有所有波的特性。當波穿過一些開口、關卡,或被任何物件阻擋而在障礙物旁「繞路」時,波的傳播方向就會改變。這個現像稱為衍射(Diffraction)。

螢幕快照 2014-11-15 上午2.56.36

以下是光線穿過不同形狀的開口、經過不同形狀障礙物時,所形成的「衍射圖案」:

  

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現在我們知道了一點光源在穿過或經過不同物件的時候就會變成不同圖案的光,那我們看到的「星形」又是穿過了什麼?

人類的眼睛也會做成同樣的現像(衍射)嗎?答案是會的,因為人類眼睛裹的纖維,在組成晶狀體(lens)時,會有一些不完美的縫合位(suture line),這些眼睛內的縫合位,就構成了衍射,令我們看見恆星呈現「星形」:

螢幕快照 2014-11-15 上午2.57.17

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而且,每個人的眼睛都不是完全一樣的,所以不同人、不同眼睛,盯着同一顆星,所看見的「星形」也會些微不同。相反,同一隻眼睛,看不同的恆星,也只會看見同一個「星形」。

但人類很有趣,儘管我們已衝出地球,知道星是圓的點光源,但我們看到天上「星形」的星,我們還是繼續用它來代表恆星。

螢幕快照 2014-11-15 上午2.57.49

自己下次要畫星的時候,可以繼續畫「星形」的星,但要謹記所有畫出來的星都是同一「星形」,這樣才夠「科學」喔~

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=VVAKFJ8VVp4?rel=0]

責任編輯:歐嘉俊
核稿編輯:楊士範


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