那一片星星的海洋

宇鐳

觀測星空，你需要首先了解宇宙，了解銀河，了解自己在其中的位置。

《三體》作者劉慈欣在談到科幻的意義時，引用過王爾德的一句話：“我們都是陰溝里的蟲子，但總得有人仰望星空。”

作為一名科幻從業者，從小到大，我所認識的科幻迷幾乎也都對天文感興趣。所經歷的高校社團中，科幻協會和天文協會常常有許多共同的成員，一起組織活動。

星空有一種震懾人心的美感，看著它時，自己生活中的一切煩惱都顯得微不足道。

天文知識

我還記得自己第一次看見銀河的那個深夜。在北京古北口的觀測營地里，抬頭望去，一條淡淡的光帶橫跨天際，滿天星斗在視野中無盡地展開。使用望遠鏡隨意觀測一個看似空白的小區域，都會有無數繁星呈現出來。

我望向銀河，腦中想象著科幻作家阿西莫夫的《基地》中的銀河帝國，憧憬著有一天人類能在群星間穿梭，每一個光點都代表一個可被探索的世界。

后來我才知道，那一晚所見到的滿天星斗，不過是銀河中極小的一部分。在夏威夷島的科納，有人模仿銀河系的結構，建造了一座直徑約30米的花園，用植物填充銀河系的幾條旋臂。我們的位置處于獵戶座旋臂的外側，而肉眼能辨認的絕大多數星星，都在這個銀河系花園中一片樹葉所覆蓋的范圍。

所以說，在觀測星空前，你最先要準備的不是器材，而是天文知識。只有知道自己要觀測的東西是什么時，它才會對你產生意義。

在這個信息發達的時代，有大量的天文科普書籍和課程可以學習。我們需要了解一些基本概念，比如，星座和恒星的名字，星星的亮度如何定義等等。

關于星座，古代的天文學家將星空劃為若干區域，以方便辨識，這些星座的名稱往往和神話傳說有著很深的淵源。由于地球是在一個固定的平面中環繞太陽運行的，所以在地球上看來，太陽在天空中所經過的路徑也相對固定。它被稱為黃道，會穿過12個星座（也就是通常所說的黃道十二星座）所在的區域。

今天的天文學領域，仍然使用源自古希臘的、傳統的拉丁語形式的星座名稱，少數星座名是17—18世紀確定的。1930年，國際天文聯合會確定了星座名稱和邊界，全天共88個星座。一開始，你只要熟悉其中15～20個最亮的即可。

恒星的名字比較復雜。中國古代有自己的一套“三垣四象二十八宿”的星座體系和星官名。在中西文化的沖突和交融中，主要亮星的古代名字被保留了下來。而這些星星在近代天文學的星表里，往往還有一個正式名稱。比如天蝎座最亮的星，中文名叫心宿二，星表里的名稱叫天蝎座α。使用不同星圖時，這是需要注意的。

肉眼能辨認的絕大多數星星，都在這個銀河系花園中一片樹葉所覆蓋的范圍。

恒星的亮度，是根據古希臘天文學家喜帕恰斯的分類法拓展而成的。他最早把恒星分為6類，最亮為1等，最暗為6等。今天，天文學家把這一方法延展開來，星等也不再局限于1～6等之間。太陽是﹣26.7等，歐洲極大望遠鏡看到的最暗天體是36等。

每差1等，亮度相差2.512倍。在星圖上，不同亮度的星星通常用大小不等的圓點表示。

四季星空

了解了這些基本概念之后，你可以開始出門觀測了。

在今天，城市的光污染讓細致的星空觀測已經變得不可能，但對于初學者來說，在燈光不是那么強的深夜，在家附近，通過主要的亮星來辨識星空，仍然是可行的。這被稱為“后院天文學”。

即使完全沒有天文知識，我們也能不太費力地找到北斗七星。在11月到4月，我們還能輕松找到獵戶座。它們是天空中顯著的路標。

當然，僅僅了解這些，還無法把握星空。對初學者來說，觀測星空最難的一點在于，由于地球的自轉和繞日公轉，整個天空中的天體，是隨著一天的不同時間、一年的不同季節，不斷變化的。

一般來說，恒星會從東向西運動，就像太陽每天“東升西落”一樣。北半球的恒星，會繞著距離北極星不遠的北天極慢慢轉動，而北極星看起來幾乎不動。

你可以把整個天球想象成一個陀螺，繞著以北極星到地心的軸線旋轉著，所有的星座都貼在陀螺的表面。和北極的距離不同，它們的轉動速度也不一樣。站在星空下，逐漸適應了這個看不見的陀螺后，你就能夠判斷出一個星座，在幾個小時后會移動到什么地方。

天蝎座最亮的星，中文名叫心宿二，星表里的名稱叫天蝎座α。

地球繞著太陽公轉，也會導致恒星背景的變化。這種變化很慢，要幾周或者幾個月積累起來才明顯。但是這種變化是意義深遠的，整個天空中的星星都會隨著季節的變化進入你的視野。

所謂四季星空，就是指每個季節黃昏時候的星空。每個季節都有其顯眼的恒星和星座。

在夜里，我們只能看到一半的天空，那是由于地球在自轉。如果整夜不睡，北緯40度的北京地區的觀測者，可以在一個夜晚看到三個季節的星空。

準確定位

從上古時代直到幾年以前，辨識星空都是一個技術活兒。想要在夜空中迅速識別各個天體的位置，需要對星圖十分熟悉，以及擁有長期的觀測經驗。

為初學者繪制的星圖，往往會添加網格，注明詳細的名稱和坐標。各種進行星空觀測的科普教材，會用相當大的篇幅，教會你如何從已知到未知，從北斗七星、獵戶座腰帶等明顯路標開始，向各個方向延伸、定位，逐漸確定其他星座和亮星的位置。

如果一顆亮星在星圖上找不到，要通過對比它是否在黃道上，甚至查閱行星表，去判斷它是否是一顆行星。

關于使用星圖，也有各種技巧。例如看圖時，使用紅色塑料紙或玻璃紙蒙住手電筒，讓光線變暗，防止亮光破壞眼睛在黑夜中的靈敏度。

智能手機的出現，大大簡化了這一過程。隨意下載一款星圖類的App，例如“虛擬天文館”或者“Star Walk”，設定好時間和經緯度，它可以自動調節出當時當地適用的星圖。而打開重力感應功能后，可以移動手機，將其放置在星空背景中，它會自動告訴你當前看到的星星的名稱。

智能手機的這些功能，使用起來非常方便，但對于初學者來說，跳過了許多辨識星空過程中的重要步驟，觀測體驗可能會有所欠缺。畢竟，星空觀測最重要的是學習和體驗的過程，而不是獲知答案的結果;使用傳統的尋星技巧，收獲會更多一些。

以目前的夏季星空觀測為例，夏季星空最明顯的標志是夏季大三角—由三個各自星座中最亮的恒星（織女星、天津四、牛郎星）構成的三角形。為了找到它，我們需要先向北方看去，找到北斗七星，從斗柄的兩顆星向外開口一側順延，大約在天球上走60度后，就會走到織女星和天津四連線的中點。

這兩者很容易區分，0等的天琴座織女星要比1等的天鵝座天津四亮一些，而天津四的周圍會有明顯的構成天鵝座的十字架形的星星圍繞。找到三角形的一條邊后，就很容易找到三角形另一個點—天鷹座的牛郎星了。如果在沒有光污染的野外，你還可以看到牛郎和織女之間的銀河。

確定這個大三角后，可以以此順延找到其他星座。例如，連接織女星和它西邊的亮星大角，延長線會穿過武仙座和北冕座;沿著天鵝座北十字的豎線，會找到夏季星空最亮的天蝎座心宿二……逐漸地，夏季的星河拼圖，會在你腦中一步步地成型。

當星空的圖景呈現在你的面前，它就有了不一樣的意義。由于個人經歷和知識儲備的不同，它會觸發不同的聯想。看著牛郎織女，你也許會聯想古代神話和愛情，但是看著它們所在的星座，也可能會聯想其希臘神話，甚至是衍生的圣斗士等當代文化形象。如果你對科幻感興趣的話，也會想起電影《超時空接觸》中，人們接收到距離地球25光年的織女星傳來的信號，并乘坐時空機器前去冒險。你也可以去構想科學內容：各個恒星的成分和溫度。

美國宇航局哈勃太空望遠鏡拍攝的風車星系

當然，即使不做任何聯想，觀測本身也代表了某種意義。例如，你會感到自己是在和宇宙進行某種宗教或哲學層面的溝通。

挑選望遠鏡

想進行更加專業的觀測，需要使用器材，例如望遠鏡和相機。

首先推薦初學者購買的是雙筒望遠鏡，它是很常見的光學儀器，即使不用作天文觀測，別的地方也是用得上的。普通的雙筒望遠鏡，足以讓你看到許多肉眼看不到的天文景色，例如月球上的環形山、木星的四顆衛星，甚至是銀河系之外的遙遠星系。

相比那些不易攜帶的天文望遠鏡，它顯得十分輕便。你可以掛在身上去參加集體的天文觀測活動，在專業人士的指導下使用，而當你變得專業起來后，它也可以用于輔助尋星，并有許多不可取代的獨立用途，絕不會被淘汰。

最常見的雙筒望遠鏡，規格為7×35，表明它的放大倍率為7，主鏡直徑為35毫米。你也許想嘗試購買倍率更高的雙筒，但是望遠鏡放大倍率越高，意味著視野范圍越小，未必適合初學者。

當對觀測有更高的追求時，就可以考慮入手一臺天文望遠鏡了—就是在天文觀測活動中常見的那種用三腳架放置在地上的長筒形儀器。從初級入門到高級專業的天文望遠鏡，規格和價格差異都很大。主流的天文望遠鏡，價格從數百到數千元不等。而規格上，主要是折射式和牛頓反射式的差別，需要根據自己的愛好和條件來選擇。

折射望遠鏡是大眾心目中最為“正常”的望遠鏡的樣子：一個細長筒，星光從鏡筒前端進入，經過透鏡的折射，觀測者在鏡筒底部觀測。主流的折射式望遠鏡，直徑為50～80毫米。

牛頓反射式望遠鏡，鏡筒粗、口徑大，星光從鏡筒前端進入后，在鏡筒底部的碗形鏡面被反射，再次匯集到鏡筒前端被觀測。主流牛頓反射望遠鏡的直徑在150毫米以上，由于比同價格折射式望遠鏡口徑更大，觀測效果會更強。但是由于成像中被鏡面反射過一次，所以看到的成像是倒立的。

不論購買哪一種天文望遠鏡，都需要一個好的三腳架，越重的三腳架越穩定。在購買不同規格的望遠鏡和三腳架時，制約你最重要的因素可能不是錢，而是便攜度。如果你沒有汽車，無法經常自駕去野外觀測，那么想要購買一臺自己搬不動的天文望遠鏡，可能是不太合適的。

天文攝影

在膠片相機的時代，天文攝影是一項非常專業的工作，但隨著數碼相機時代的來臨，人人都有了相機，都成了攝影師，時刻想把自己所見所感用影像留住，對星空自然也不會例外。

望遠鏡放大倍率越高，意味著視野范圍越小，未必適合初學者。

那么，星空攝影難嗎？這取決于你想要達到什么樣的效果。

想要拍攝一張清晰的夜空、星星、極光的照片，普通的數碼相機、卡片機甚至比較好的手機相機就可以做到。它需要大光圈、較長的曝光時間，但總的來說，和普通的夜景拍攝差別不是很大。

但是想要實現一些比較專業的攝影效果，比如星象軌跡、清晰的大廣角銀河照片等，就需要高質量的單反相機和比較專業的設備了。例如，這種拍攝動輒需要曝光幾分鐘到幾個小時。這時候天球還在旋轉，你需要給相機搭配能夠同步旋轉的赤道裝置，去抵消地球自轉。

位于人馬座大約3000光年之外的紅蜘蛛星云

哈勃太空望遠鏡以驚人的細節揭示了面紗星云

哈勃太空望遠鏡在仙女座星系中看到螺旋形構造

而更為專業的攝影效果，例如我們在攝影展中看到的用長焦鏡頭拍攝的深空天體，那些瑰麗的星云和星系，這需要相機和天文望遠鏡搭配使用，使用先進的導星技術，精確地安置馬達去驅動望遠鏡轉動。有時候單反相機也無法勝任，可能需要使用專門為天文望遠鏡攝影設計的CCD（電荷耦合器件）相機。

極為專業的效果，也許是初學者暫時無法達到的，但是我們可以做自己能做到的事，并向著可能達到的方向努力。無論是觀測還是攝影，都是如此。

人類誕生并生活于宇宙之中，本身就是一個奇跡，而終于有一天，這個物種開始仰望星空，觀察并思考外部的世界時，意味著這個文明開始向新的方向邁出了一步。

我們觀測星空，被它改變，也許，將來也會去改變它。