詩詞中的科學(xué) | 牛郎星與織女星真能相會嗎

七夕

〔唐〕杜牧

銀燭秋光冷畫屏，

輕羅小扇撲流螢。

天街夜色涼如水，

臥看牽?？椗恰?/p>

相傳，農(nóng)歷七月初七是牛郎、織女相見的日子，他們會通過鵲橋進(jìn)行一年一度的相會。而此刻，皇宮內(nèi)夜深人靜。半明半暗的燭光伴著清冷的月光，讓畫屏上的圖案變得陰森、寒冷。在這如冰冷江水般的夜色里，守夜的宮女無聊寂寞，一會兒揮舞著手中的團(tuán)扇追逐螢火蟲，一會兒倚臥在床榻邊望著天上的牛郎星與織女星，不知自己如何擺脫孤老一生的結(jié)局。

牛郎織女鵲橋相會

觀賞銀河系，南、北半球大不同

在英語中，把銀河叫作“Milky Way”，意思是奶路，就是由奶鋪成的路。在希臘神話故事中，天后赫拉在給孩子喂奶時，奶水噴灑出來，形成了銀河。而我國古人認(rèn)為銀河是一條白茫茫的大河，是王母娘娘用發(fā)簪畫出來的。這是很有趣的文化差異。

其實，銀河并不像地上的河流一樣是一條長長的玉帶，而是一個厚厚的圓盤。在地球上，我們的視線被地球遮擋住，沒法看到銀河的全貌。就像我們在山谷中，沒法看到群山的全貌一樣。

如果有機(jī)會到南半球，你會發(fā)現(xiàn)南半球的銀河更壯觀。為什么會有南北差異？這是因為地球的自轉(zhuǎn)軸和繞太陽公轉(zhuǎn)的平面之間有個夾角，南半球恰好能夠一直對著銀河系的中心，而北半球總是對著銀河系的邊緣。因此，在南半球就能比在北半球看到更多的銀河系恒星。

牛郎星與織女星

牛郎星和織女星是銀河系里兩顆比較明亮的恒星?？椗窃谝箍罩辛炼扰琶谖澹潜卑肭虻诙髁恋暮阈?。牛郎星的明亮度排名第十二。古代的人們?yōu)槭裁雌暨@兩顆星星，為它們編織了美麗的愛情故事呢？

首先，它們離地球不太遠(yuǎn)，發(fā)出的光芒到達(dá)地球的比較多，容易被觀察到。恒星是像太陽一樣能通過核聚變向宇宙四面八方輻射出耀眼光芒的巨大星體。銀河系里大約有3 000億顆恒星。然而，這3 000億顆恒星離地球太遙遠(yuǎn)了，它們發(fā)出的光芒到達(dá)地球的也很少。我們在地球上只能看到一片模糊的云狀光帶，而無法單獨看到全部的恒星。

織女星離地球約25光年，牛郎星距離地球約16.7光年。雖然織女星和牛郎星發(fā)出的光芒分別需要經(jīng)歷25個地球年和16.7個地球年才能到達(dá)地球，但是和銀河系中大多數(shù)恒星比起來，到達(dá)的光線已經(jīng)算多的了，以至于人類的肉眼能夠分辨出它們各自都是獨立的星體。

其次，它們還都在夏天的夜空中出現(xiàn)。而更有緣分的是，牛郎星（天鷹座α星、河鼓二）與天鷹座β星（河鼓一）、天鷹座γ星（河鼓三）的連線正好指向織女星。古代中國人想象這兩顆星星為一對“宇宙戀人”，也是有一定的天文學(xué)依據(jù)的。

天鷹座的矢量插圖與基本恒星名稱

牛郎星和織女星能相遇嗎

在天文學(xué)里，兩顆恒星的距離動輒以光年論。光是宇宙中跑得最快的，一秒鐘可以行進(jìn)約30 萬千米。1 光年就是光走一年的距離。如果把銀河系比作一個圓盤，它的直徑有10萬～ 20萬光年，中心厚度可以達(dá)到1.2萬光年，邊緣厚度只有上百光年。

銀河系是一個有點兒像風(fēng)車的棒旋星系，從里向外伸出了4條旋轉(zhuǎn)的“手臂”： 英仙臂、人馬—船底臂、矩尺臂和盾牌—半人馬臂，中心由一團(tuán)更明亮的氣體、星塵和恒星組成。然而，在光明下隱藏著危險。銀河系的中心還有一個巨大的黑洞。正是黑洞產(chǎn)生的巨大引力才讓銀河系有著足夠的“力氣”，拉著約3 000億顆恒星一起旋轉(zhuǎn)，而類似太陽這樣的恒星通常還會帶著數(shù)量不等的行星。所以，銀河系的“力氣”有多大，真是不可想象。

在巨大的銀河系中，地球簡直是微不足道，太陽還勉強(qiáng)有資格排個座次。太陽系位于4條旋臂的一條上，如果從銀河系中心的黑洞算起，太陽系大約在旋臂的2/3處。我們?nèi)祟愘囈陨娴奶柧谷惶幱阢y河系如此邊緣化的位置，真是讓人不得不在仰望星空時，時刻保持謙遜。

牛郎星與織女星之間的距離有16.4光年。兩個星球互相發(fā)射一束光，都要16.4年后才會接收到。牛郎星和織女星假如要彼此靠近，速度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光速，怎么可能一年一度地去相會呢？