最亮的恒星：北極星？“平?！毙?！

幾年前我與我的一位朋友聊天。他聲稱，前一天晚上曾看到一個在天上緩慢移動的明亮天體。我立刻意識到他看到的是一顆人造衛(wèi)星，但他的描述把我搞糊涂了。問題出在他所描述的這個天體在天空中的方向。他說這個天體在西方天空，近地平線，但他還說它在北極星附近。

“但是北極星不在西邊，”我告訴他，“它在北方，而且高出地平線很多。”

“哦，好吧，我看到的那個天體在一顆非常明亮的恒星附近，是在太陽剛剛落山之后。”他回答說。

啊哈！我想。這顆明亮的“恒星”一定是行星——金星，那年那個時候的黃昏時分，它正低垂于西方的天空。金星幾乎總是很亮，遠比天上任何其他星星都亮，甚至比大多數(shù)飛機還要亮。他認為那是北極星；當我終于指出所有這些時，我發(fā)現(xiàn)我無意中又撞到了蹩腳天文學。

很多人認為北極星是天上最亮的星。我們立刻糾正：它不是的。北極星幾乎進入不了最亮恒星榜的前50名，而且如果你住在中度光污染的城市，事實上會很難看到北極星。我是在華盛頓特區(qū)的郊區(qū)長大的，我?guī)缀蹩床坏剿?。如果天空稍有一些霧——這在美國東海岸是經(jīng)常發(fā)生的，我就根本看不到它了。

是的，如此說來北極星就是一個有點暗淡的燈泡。那么，為什么它常常會被誤認為是一座發(fā)電站呢？在我看來，人們把亮度與重要性搞混了。

北極星不是一顆亮星，但它是一顆重要的恒星。其重要性在于，它位于與北天極很近的地方。為了了解為什么天有北極，我們有必要從腳下的地球說起，正如我們在本書中已幾次做過的那樣。

地球總體來說是一個巨大的球體，而且在自轉(zhuǎn)。一個繞自身轉(zhuǎn)動的球體并沒有真正的上下之分，其表面各部分也沒有不同之處。但是當你轉(zhuǎn)動它，它會自動形成兩個很容易界定的點：旋轉(zhuǎn)軸穿過地表所相交的兩點。在地球上，我們稱之為北極和南極。根據(jù)定義，北極是這樣一個點：如果你在這一點的上方往下看，這個行星看上去在做逆時針方向旋轉(zhuǎn)。另一個有趣的地方是兩極之間正中位置環(huán)繞地球的線，這就是赤道。

你在此前當然聽說過這些，但有趣之處馬上就來了。我們從地球觀察天空，即使天空本身并沒在轉(zhuǎn)動，但因為我們在旋轉(zhuǎn)，所以對我們來說，天空看上去好像的確在轉(zhuǎn)動。我們以為太陽和恒星在日夜之間升起和落下，但其實是我們被我們所在的巨大球體帶著轉(zhuǎn)動，而非天在轉(zhuǎn)。盡管如此，認為天在轉(zhuǎn)動會便于理解。古代的天文學家們認為星星是一個巨大天球上的小孔，通過這些小孔，天國的光芒照射進來。時至今日，我們對此已經(jīng)了解得很清楚，但它仍然是一個實用的模型。

想象天空就是一個繞我們轉(zhuǎn)動的球體。那么，就像地球一樣，它有一個北極和一個南極，我們稱之為北天極（north celestial pole，簡稱NCP）和南天極（south celestial pole，簡稱SCP），以便將它們與地球上的兩極區(qū)分開。它們是地球本身形狀在天上的投影。如果站在地球北極，北天極看起來就在正上方，即正好在你頭頂上方。南天極則在正下方，在腳下，我們看不到它——與它相距13 000千米之遠。

讓我們在北極稍做停留（得穿暖和點）。夜晚時分，注視著星空。由于地球就在腳下轉(zhuǎn)動，我們會發(fā)現(xiàn)天空在頭頂上方轉(zhuǎn)動。所有的星星似乎以24小時為一個周期做圓周運動。北天極附近的恒星劃出小圓，而近地平線的恒星則劃大圓。所有這些圓圈將以我們頭頂正上方的那個點——北天極，為圓心。

想象不出來嗎？那么站起來！沒錯。找一個有頂燈的房間，或是天花板上的什么東西，你可以站在下方，并以它作為參照點。一站到那兒去，就開始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)得慢一點——如果轉(zhuǎn)暈了就不能讀下面的內(nèi)容了。知道為什么當你旋轉(zhuǎn)時頭頂上方的那個點會原地不動嗎？因為它是你自己的北天極?？粗白?，當你轉(zhuǎn)動時，它們似乎是繞著你劃出大圓圈；但燈附近的那只死蜘蛛——你一個月前就打算要清掃一下了——看上去好像只是劃小圓圈。

天空也是如此。北天極附近的恒星做小圓周運動，遠離北天極的星星則做大圓周運動。北天極具有特殊的重要性，因為天上所有星星看起來好像都在繞它轉(zhuǎn)動。對于地球上能看得到北天極的任何地方——也就是赤道以北的任何地方來說，這一點都為真。同樣的論證也適用于南天極。這里要注意的是，由于是地球在旋轉(zhuǎn)，而不是我們自己在轉(zhuǎn)，因此無論我們身在何處，恒星都繞北天極旋轉(zhuǎn)，而北天極總是高掛于天上相同的位置。地軸就好像是一支巨大的箭，它從地球北極伸出，總是指向天上的同一位置。它總是在北方，這是因為無論我們在地球上身處何處，北極總是在北方。

記住，天上的這些地方正像地球上的一樣，不過是它們在天上的投影而已。對我來說，我在自家后院注視天空時，北天極就藏在一棵古老的楓樹后面。對你來說，它可能毗鄰一座建筑，或是在山上，或者是在你公寓樓的壁架下方。但它總在那兒，從不移動。

現(xiàn)在，這么說吧，北天極附近有一顆中等亮星。要是它在天上的其他位置，你就不會再看它第二眼，但是它在北天極附近，因此它從不升起也從不落下。它整晚都在那兒，而其他星星則在天上忽高忽低。難道你不認為它很重要嗎？這樣來考慮：在人類擁有人造衛(wèi)星、飛機偵察或是手持全球定位系統(tǒng)（GPS）設備之前，人們必須得自己分辨南北東西。這顆星對人們來說具有非常重要的意義，因為它整晚都向人們指明哪里是北。甚至在今天，如果你在森林中迷路而沒有帶指南針的話，你也會很樂意見到它。

這顆星的名字并不怎么引人注意，小熊座α星，但由于它毗鄰北天極，被冠以北極星這個人人皆知的名字。這顆星本身其實相當有趣；它其實是一個由至少6顆相互繞轉(zhuǎn)的恒星組成的聚星。它們看上去好像是一顆星，這是因為它們離我們?nèi)绱诉b遠——430光年——以至于這些星星都合并為一個光點，這就好像一輛車的一對頭燈從遠處看去好像是一個燈一樣。

北極星遠在數(shù)百光年之外，因此它位于我們的北天極附近這一事實只是一個巧合。恰恰可以證明這一點的是，距離南天極最近的恒星是幾乎很難看到的南極座σ星，它在亮星榜中大約位居第3000名。而且還有一點要注意的是，這些恒星只是對地球來說有此作用；從其他的行星，比如從木星看去，北極星根本就不在其北天極的附近。

圖3-2　對夜空進行長時間曝光就能揭示出恒星的優(yōu)美運動。從我們位于旋轉(zhuǎn)地球上的有利位置看去，恒星好像是在天上做圓周運動。在這張拍攝于科羅拉多州且面向北方的圖片上，北天球的恒星繞北極星呈弧形運動。注意，北極星并不正好在極點上，因此它也劃出一條短弧。［蒙天體攝影家科爾布（Jon Kolb）許可使用。］

實際上，從地球看去，北極星也并不精確地正好就在北天極?，F(xiàn)在，北極星位于距離北天極大約1°遠的地方，這個距離相當于從地球看到的滿月直徑的兩倍。盡管如此，與全天相比，這也算是相當近的了。

但這并不只是空間上的巧合，還是時間上的巧合。

記住，北極星之所以是北極星，是因為地軸幾乎指向它。不過，地軸在空間中并不是紋絲不動的。正如我們在“季節(jié)交替”一章中所看到的，地軸在空間中緩慢移動，每26 000年左右轉(zhuǎn)動一周，所繞圓周的直徑約為天球的四分之一。地軸的進動意味著地球北極相對于天空的位置隨時間變化而變化。因此，它此刻指向北極星附近的事實只是一個巧合。年復一年，地球極點將會緩慢移動離開北極星，拋棄這顆相對較暗的恒星，使它重新降為二等星中的普通一員，回到它本來的地位。

更糟糕的是，再過14 000年左右，織女星會來到北天極的附近。織女星是天上第四亮的恒星，是夏季北方天空中一顆閃亮燦爛的藍寶石，甚至在光污染的天空中，它也非常明顯。如果現(xiàn)在暗淡的北極星只因位居王座，人們便將恒星的亮度與它的重要性搞錯，那么當織女星占據(jù)了這個地位時，這種誤解將會嚴重得多。

在那個遙遠的未來之前，我們還是需要北極星來告訴我們哪個方向是北，而這足以彰顯北極星的重要。但它依然不明亮，這就是為什么我認為人們將它的光彩——或其光彩的缺失——與它的明星地位搞混的原因。沒有奪目的光彩，星星也可以很重要，這一點正像人一樣。