星星“知”科学

徐海　楚婉苓　杨敏

中国流行摇滚乐队“逃跑计划”的这首《夜空中最亮的星》，流露着青春的梦想和追求，诉说了年轻的迷茫、忧伤和冲劲，却依然表达着热爱和梦想的信念力量。

“夜空中最亮的星/能否聽清/那仰望的人/心底的孤独和叹息……”前路迢迢，孤独、疲惫而迷茫的跋涉中，多么渴望有一颗最亮的星指引自己前行;“每当我找不到存在的意义，每当我迷失在黑夜里，夜空中最亮的星，请指引我靠近你……”这颗最亮的星应该是我们永不放弃的信念。星星入歌无数，它为什么有如此魅力？它一闪一闪亮晶晶的缘故是什么？为什么星星的亮度会有所不同？就让《夜空中最亮的星》告诉大家星星的科学世界吧！

星星发光为哪般

夜晚，星星眨着“眼睛”，像指引你的明灯，星星为什么会发光呢？

要回答这个问题，先了解一下星星到底都是什么。先说数量最多的恒星，它们跟太阳同属一类，一闪一闪亮晶晶;另一些较为稳定的是太阳系的行星、卫星;还有少量一团团、一簇簇的是星云、星团和星系;当然还有可遇而不可求的彗星、流星;再有就是人造天体了。它们在星空中散发着光芒，构成了繁星闪烁的壮美夜空。

像太阳这样自身会发光的恒星由炽热气体组成，内部温度高达1000万摄氏度。物质在这样的高温下发生反应（核聚变反应），产生高温和大量能量，这些能量以辐射的方式由内传到外，从恒星表面发射至宇宙中，使它们长期闪闪发光。

有些星星自身不会发光，却能借助他人之力反而更亮，这就是诸如木星一类的行星，由于其内部温度远低于恒星，不能发生核聚变反应，也就无法释放出巨大能量，更不能自行发光。我们能看到行星的光亮（卫星也是如此）是因为它们反射了太阳的光，另外就是还沾了离地球距离近的光，所以，看起来比恒星们都亮。

而彗星，比如哈雷彗星，拖着长长的尾巴，却是因为它在经过太阳系时彗尾被熔化而发出的光（和流星相似）。

由此可见，星星发光是由不同原因引起的。可是，为什么发光的星星还“一闪一闪”的呢？

星星最爱“眨眼睛”

其实，星星本身并不会闪烁。它们一闪一闪首先是因为大气的折射。大气隔在地球与星星之间，当人们在地面看星星时，目光要穿过覆盖着地球的大气。而当星星的光通过不稳定的冷的和热的大气层，射到地球上时，大气层以不同的形式折射着星光，形成了星星会“眨眼”的假象。

另外，空气中不同区域合有的水蒸气、灰尘等杂质含量不同且温度不均匀，大气层也就不均匀。当星光通过大气层时，就会受到大气的密度和厚薄影响。而大气又不是绝对的透明，它的透明度会根据密度的不同而产生变化。所以，我们就会看到星星好像在闪动的样子。

因此，调皮的是大气，不是星星。

望远镜：观察宇宙的“大眼睛”

当我们的祖先第一次仰望星空的时候，一定惊讶于星空的绚丽，否则他们的后代不会执着于要去揭开星空的秘密。然而，肉眼的视野毕竟有限。1608年，荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔造出了世界上第一架望远镜。1609年，意大利天文学家伽利略把望远镜对准木星，开启了人类探索宇宙深处的旅程。所以，望远镜是我们观察宇宙的“大眼睛”，现代天文学研究更是离不开各类先进的望远镜。

普通的望远镜是指光学望远镜。这是一种用于观察远距离物体的目视光学仪器，能把远物很小的张角按一定倍率放大，使之在像空间具有较大的张角，使本来无法用肉眼看清或分辨的物体变得清晰可辨。所以，望远镜是天文和地面观测中不可缺少的工具。它是一种通过物镜和目镜使入射的平行光束仍保持平行射出的光学系统。

除了日常生活中的光学望远镜外，在现代天文学中，天文望远镜则包括了射电望远镜、红外望远镜、X射线和伽马射线望远镜。同时，天文望远镜的概念又进一步延伸到了引力波、宇宙射线和暗物质的领域。

为了更清晰地看上一眼宇宙，人们耗费10年时间，动员了万人建造了一部“智慧之眼”——哈勃空间望远镜。它是第一台太空望远镜，总长度超过13米，质量为几吨多，运行在地球大气层外缘离地面约600千米的轨道上，大约每100分钟环绕地球一周。由于运行在外层空间，哈勃望远镜获得的图像不受大气层扰动折射的影响，并且可以获得通常被大气层吸收的红外光谱的图像。终于，自1990年升空以来，人类的目光可以透过哈勃这颗“大眼睛”，在从未抵达过的宇宙空间遨游，地球的起源、宇宙的奥秘和遥远星空中上演的动人故事终于得以被触及。现如今，它的继任者韦伯太空望远镜已装配完成，在地面静候升空的指令。口径达到6.5米的韦伯望远镜，将被放置在距离地球150万千米的拉格朗日点上，它对光线的敏感程度相较于哈勃提升了70倍。这意味着，它将带着人类的目光直抵星空的边界，届时会有什么样的惊喜从空中传回，我们拭目以待！

实验室里造明星

既然夜空中有最亮的星，那在实验室里，我们怎样创造一颗闪耀的明星呢？那就一定要提到铝热反应了！

将氧化铁和铝粉按照体积比3：2的比例均匀混合制成铝热剂，装入安全的容器内，然后取少量氯酸钾充分研碎后撒到铝热剂的顶部。接着取一根用砂纸打磨好的镁条插入铝热剂中间位置，点燃镁条，同时戴好护目镜，壮观的铝热反应发生了！

原来，镁条在剧烈燃烧的同时，还会放出大量热能，使得氧化铁粉末和铝粉在高温下发生了剧烈的氧化还原反应，最终生成液态的铁和氧化铝。这就是铝热反应的奥秘。

（责任编辑/岳萌 美术编辑/满斗工作室）