席澤宗文集(第五卷):科學與大眾 節選

星的種種 世事滄桑，瞬息萬變，獨有那點點明星，耿耿在天。每當夜色漫漫的時候，它們便靜悄悄地俯瞰人間，讓人們贊賞，讓人們歌頌，讓人們猜測。 我們的祖先，只能利用天體所發的光，測定各種角度，以描繪太陽、月亮和眾星的運動軌跡。近百年來，由于我們對光所報告的消息，了解的本領大大增強，天文學的領域也得到了極大的擴張，利用光譜分析，我們可以確切地明白那遠在天邊的星的種種。 （1）遠近：蜘蛛結網的絲，算是深厚細微非常輕的了，用蛛絲繞地球一周，所需的量只要兩斤，可是若把地球與離我們*近的一顆星連起來的話，那便需要100萬噸，間距之大，從此可得到一個概念。如此遙遠的距離，若用千米計，數目太大，為方便起見，便另設三種單位：①天文單位，就是地球和太陽間的距離—約1.5億千米；②光年，光每秒運行30萬千米，光在一年內所走的路程叫“光年”，想想這距離該多么長，不過距我們30光年以內的星，還不到200顆；③秒差距，它等于3.26光年。 （2）成分：賈寶玉說：“男人是泥做的，女人是水做的。”從科學的觀點看，這句話對了一半，因為男人和女人的身體里頭都有水和泥，水是氫和氧合成的，泥是氧、硅、碳、鎂等元素合成的，地球上共有90多種元素，太陽和眾星，雖然各居一隅，彼此不相干，但其成分，卻都不出這90多種之外；假若地球上一旦人口過剩，必須向別的星球移民的話，政治、經濟、地理和語言等學者都不免另起爐灶，唯獨化學家的學問，仍然有效。 （3）大小：人有高矮肥瘦之分，星亦有大小之差，太陽的肚子里可裝130萬個地球，而參宿四那顆星的肚子里又可放進去5000萬個太陽，比參宿四大的還有！不過在另一方面，也有小得可憐的，如范馬南星。 （4）輕重：質量之差不像大小那么厲害，太陽的質量是地球的33萬倍，*重的星是太陽的100倍，*輕的是太陽的1/10。 （5）稀密：密度等于體積除以質量所得的商，因為星的質量差數小，體積差數大，所以密度便差得很遠，密度*稀的星只有太陽的百萬分之一，太陽的密度是水的1.5倍，而*密的星卻有水的10萬倍。 （6）冷熱：常人的體溫差不多為36～37℃，星則差得很多，表面溫度從1400℃到80000℃不等，溫度向內漸增，中心溫度*高，從幾百萬攝氏度到幾千萬攝氏度。如果把80000℃的那顆星，搬到太陽的位置上來，地球便立刻熔化，萬物都被燒成焦炭；可是若把那1400℃的搬在同樣的位置上，我們又要凍死了。 （7）明暗：“天無二日。”這句話絕對錯誤，太陽之光耀奪人，完全是因為它太靠近我們，在明星的群英會里，它只是一顆矮星，矮星就是光度小的意思（當然，另外還含有其他的特征），光度大的叫巨星，更大的叫超巨星，“天鵝一”是顆超巨星，它比太陽亮1萬倍。 （8）動靜：恒星的“恒”字，不過是比較而言的，實際上，它們也在動，其速度不見得比行星慢，不過“天高皇帝遠”，我們很難察覺到。 （9）配偶：人間鴛鴦，天上雙星，我們希望有情人都成眷屬，雙星自然也是多多益善；用望遠鏡和分光鏡聯合檢查的結果，發現雙星的確很多。雙星之外還有三合星、四合星等，很有點像我們中國封建社會達官貴族和富商納妾的不正常現象。 （10）家庭：雙星是小家庭，星團便是大家庭。星團是由成千上萬顆星組成的，可以分球狀星團和疏散星團兩種，前者較后者所含的星數多，團結力也較強。 潘光旦先生常常把人性分作三方面，曰通性、個性和性別。若把星比作人，那么以上所說的便是通性。星的通性除此而外，尚含有壓力、電場、磁場、熱力平衡、熒光現象等，不過這些項目所帶的專門色彩太深厚，我們這里可以不表。說到個性，星也和人一樣，個個不同，很難以敘述。至于性別，星是沒有的，剛才之所以把雙星比作夫婦，只是為了文章的趣味性，敬請讀者勿以詞害意。 〔《工商日報》（香港），1949年4月9日，寫于廣州中山大學理學院天文臺〕 關于夏令時 夏令時，現在變成了等因奉此式的例行公文，已失去了它的意義。原來人家實行夏令時，為的是在經濟上求節省，所以也叫作日光經濟時。而我們呢？全國不知道有多少機關、學校、團體等，把這件事當作兒戲，在實行夏令時的期間，將工作時間延后一小時。這樣一提前、一推后，等于原封不動，不但沒有節省經濟，反而增加了貼布告、行公文、下命令和撥鐘的麻煩，天下笨事，莫此為甚。 各國之中，實行夏令時者，以德國為*早，而倡議者則英國在先。這期間的一段歷史是這樣的。 1908年，衛立德在英國議會中提出：“于每年4月的四個星期中，每逢星期日將鐘表改早20分鐘，而于9月的四個星期中，每逢星期日改晚20分鐘。”當時彼所持的理由是：若將時刻改早，則學校、工廠、機關、公司等亦同樣提早辦公，而一般人民勢必早起，早起便有很多好處：①清晨天氣涼爽，工作效率高；②空氣新鮮，對健康有裨益；③早起則早睡，早睡則可節省燈火。 “習慣成自然。”實行新的時制談何容易！衛先生提出此案后，便立刻遭到許多人的反對，他們的主要理由有三：①將鐘表改早，使人早起，實是一種自欺欺人的辦法，不起早的人絕不會因改時間而早起；②學校工廠等若將辦公時間提早一小時，亦可達同一目的；③世界各國的“標準時”是以倫敦的“平地方時”為基準的（詳后），若英國時制有變化，則全世界都得隨之而變，這樣對英國的信用不免有損。 在強烈的反對之下，衛先生的提案，雖討論數年，但均遭否決，彼遂懷恨而死。衛氏死后，“人亡政息”，此案在英國便再無人理會。不料在**次世界大戰的時候，于1916年夏，德國、奧地利忽然采用此法，中立國荷蘭、丹麥繼之。 德國實行夏令時的結果，是一年之間節省了2億多馬克，平均每人增加收入3馬克，英國于驚訝之余，立即再行討論此案，結果順利通過。而今，不但英國實行夏令時，很多國家都行夏令時，假若衛立德冥中有靈，則必含笑于九泉。 各國所行的夏令時，其辦法大同小異。中國的辦法是在每年5月1日至9月30日這一時期，將標準時提前一小時。 這里得注意，所謂標準時，不單是指稱標準鐘上的時刻，而是另有意義。在未解釋這個意義之前，須先將“地方時”說明一下。 沒有鐘表以前，我們中國人知道用日晷來測時：正午的時候，太陽恰在頭頂，用術語來說，便是在當地的子午線上，所以在北半球的場合，地上所立的竿的影子，便向正北；反過來說，就是當竿影適向正北的時候，便是正午。正午一決定，其他的時刻，便可以用刻度盤決定，如此所測的時間，便是“地方時”。 當**天針影指向正北的時候，我們拿來一塊很準確的表，把它上在12點，等到第二天針影向正北的時候，表上的時間便不一定是12點，可能早也可能遲，有時竟會差一刻鐘。這個差異是因為地球對太陽的相對運動，除了自轉，還有環繞太陽一年一周的公轉；太陽的東升西落，便是地球自轉和公轉合成的結果；如果公轉的軌道是個圓形，那也沒有問題，可是，公轉的軌道實際上是橢圓的，地球和太陽的距離，有時近有時遠，這么一來，公轉的角速度就有時快有時慢，于是一日的長短就不一律了。 假若我們要造一塊表，使每天都在太陽正臨子午線時是12點，這表便必得時快時慢。這不但辦不到，而且也不便利。因此，我們就假想有個行動快慢一律的太陽，每當表12點的時候，它恰在子午線上，這樣依假想的太陽而定的時刻，便叫作“平地方時”，依日晷的方法所測定者，另名之為“真地方時”或“視地方時”。 子午線也叫作經度或經線。地球上的經線是從倫敦的格林尼治天文臺的子午線算起的。從那兒向東有180條經線，叫東經；向西也有180條經線，叫西經。因為太陽的運動是自東向西的，所以在東經的地方較倫敦先正午，而在西經的地方則后正午。這其間的差數是：經度每差一度，時間差4分鐘。 因此，凡是子午線不同的地方，其地方時便也不同；而自東向西或自西向東，地球上的每處都有它自己的經度，所以各地地方時便不同。這在“雞犬相聞，民至老死不相往來”的時候，人類的活動范圍很小，當然無關緊要。可是，有了新式交通工具以后，問題就非常嚴重：①假若各地都用地方時，旅客每到一個地方，便得撥快或撥慢他的表一次，真啰唆；②各火車站開出來的火車都依照各地方時，那么撞車是常有的事，交通便無法維持；③假若有一條戰線，西起宜昌東到吳淞口，現在統帥下了道命令，說：某時某刻同時渡江。在這種情形下，如果各種部隊都按所在地的地方時去行動的話，那一定會失去分進合擊之效的。 刀德先生發覺地方時有這樣多的不方便處之后，遂倡議標準時，后經傅來銘之鼓吹，終于得到全世界的采用。在航空發達的今天，標準時間更加重要。飲水思源，我們得向刀德先生致敬，很不幸，他已被撞身亡（火車）。 在原則上，標準時是將各接近的地方，規定成統一的時刻，辦法是自格林尼治起，以每隔15度經線為標準，分全球為24區，每區相差一小時；但有的為了因地制宜，也有變通辦理者。 我國幅員遼闊，所跨之時區有五：①昆侖時區（以東經82.5度經線之時刻為標準，比倫敦早5.5小時）；②新藏時區（以東經90度經線的時刻為標準，較倫敦早6小時）；③隴蜀時區（以東經105度經線之時刻為標準，較倫敦早7小時）；④中原時區（以東經120度之經線的時刻為準）；⑤長白時區（以東經127度半經線的時刻為準，比倫敦早8.5小時）。廣州即屬于中原時區，與倫敦的時間相差8小時。當我們早上8點吃早飯