既然地球在运动,为什么星星看起来不会变得模糊?

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既然地球在运动,为什么星星看起来不会变得模糊?

从地球上看星星是模糊的。因为人类视觉系统的高时间和低空间分辨率,所以用肉眼看不太能注意到。在黑暗中,拿一根荧光棒,闪光棒,或者手电筒,然后快速旋转。你看不到一个单独的物体,而是一个模糊的圆形光。其原因是自旋率比我们眼睛辨别不同图像的速率要快。物体的不同图像会在“运动模糊”的过程中被混合在一起。那么为什么星星看起来不像旋转的荧光棒呢?

地球的自转确实导致了星星在天空中旋转,但是旋转要慢得多。星星需要一天的时间描出圆形路径,而发光棒只需十分之一秒旋转一圈。我们的眼睛能跟上星星的运动,因为它们移动得很慢,但跟不上旋转的闪光棒运动。星星仍然有运动模糊,只不过因为移动的很缓慢使得这个模糊要比闪光棒小很多。

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肉眼所见的星星运动模糊程度是非常小的,以至于我们肉眼相对低的空间分辨率无法观察到。但是利用摄像机或望远镜,可以探测到星星的运动模糊。

有两种方法可以使运动模糊更明显:(1)降低成像系统的时间分辨率(增加曝光时间),(2)增加成像系统的空间分辨率(使用更高功率的望远镜)。对于天文学家和望远镜爱好者来说,运动模糊通常是不受欢迎的,因为会降低图像的清晰度。

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因此,高功率望远镜可以利用短曝光时间或跟踪系统来最小化恒星的运动模糊。跟踪系统可以跟踪感兴趣的恒星位置,并不断移动望远镜,以确保恒星停留在视野的同一位置。因为地球绕着它的北极-南极轴旋转,天空中的星星似乎沿着这些极点旋转。虽然有地球绕太阳运行、太阳系绕星系运行,以及其他的相对运动,但这些远不如地球自转引起的运动影响那么明显。