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初识占星术

以前一直认为占星学就是astrology，最近作翻译时却听到一个horoscope，被弄得一头雾水，激起了沉寂多年的考据瘾，特此查证一番：

Astrology，了解一点英文语源的人都不难看出，将源自希腊语astron意为星体的前缀astro-加上学科后缀-logy，应是同biology生物学、psychology心理学一样标准的学科名；没错，这个来自于拉丁语的规范词形最初就是指天文学——那个时代研究天象的学问。在公元一千年时，几乎所有的民族都相信天象与人世有关，观测天象的变化便能预言人事的兴衰。但是要发现异常天象自然要熟悉天空的正常运动，这需要对星空进行长期的观测；另一方面要在异常天象出现时给出合适的解释，一旦天象无法纳入当时的知识框架，便只能附会妖魔神祗（如今的外星人也有着同样的群众基础）。因此Astrology按照研究对象不同主要分为两大类： natural astrology 和 judicial astrology，前者根据星象预言潮汐日月食等自然现象，而后者则将天象诠释为上天的旨意与神的暗示，这里的judicial应取其在神学中的含义：Proceeding from a divine judgment(AHD)。但是这种研究主客体位置的差异决定了不同的发展道路。15世纪伽利略第一次将望远镜指向天空之后，人们对星体的了解越来越深入，17世纪牛顿发现了万有引力定律，群星的运动再也不需要上帝的指引，获得新生的Astronomy从此不再是星空的脚注。而所有将天象与人世关联的理论都留给Astrology收容……

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话说金星凌日

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记得2004年6月8日，我和一群同好在中国国家地理杂志社楼顶看一个小黑点在太阳的明亮背景中缓慢移动，上来某科技报刊的一位老编辑，当他从望远镜后慢慢抬起头，戴好眼镜，只问了一句：“你们观测这个有什么用？”；我竟一时语塞，情急之下随口编了一些“验证行星轨道”之类的理由搪塞过去，最近读纽康的文章又遇到这个问题，时隔三年却并没有多少长进，索性考证一番。结果发现学界对此的态度正如NASA网站上一期科学故事的副标题所说：我们观测金星凌日最好的理由是因为历史……

话要从头说起，早在古希腊，人们就可以利用不同地方正午时分的日影长短来估计地球半径，再跟据月食时地球投影和月面曲率的比例可以得出月球大小，进而算出地月距离。在1609年开普勒发现了三定律之后，人们终于能够预言行星的运动，还可据此得出各大行星与太阳距离的比例。但日地距离始终是个难题，这个问题不解决，我们就永远不知道太阳的真实大小，也无法得出行星之间的绝对距离。

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西蒙·纽康

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这次介绍的天文学家我也是最近才听说，先是在Nature上读到了他的一篇高屋建瓴的大会报告，后来又在第三极看到了他的《通俗天文学》（当代世界出版社2006年9月版），而且居然是由金克木先生翻译。隐约感觉此人来历不凡，稍稍了解一下，发现自己实在孤陋寡闻。

西蒙·纽康 (Simon Newcomb)1835年出生于加拿大，由他担任乡村教师的父亲启蒙，16岁时他被送到一个医生那里当学徒，却发现对方不过是个江湖郎中，于是在1953年跑到美国投奔他的父亲，随后两人一起去马里兰州教书，在业余时间里他广泛学习了从政治经济到宗教等各个领域的知识，数学和天文尤为精进。1857年在华盛顿史密松研究所第一任所长Joseph Henry（1797－1878 电感的单位就是用他的名字命名）的推荐下进入航海天文年历编制局从事计算工作，同时进入哈佛大学师从Benjamin Peirce，1858年毕业。1861年美国内战爆发，许多科学家放弃了联邦政府的工作，他得以填补美国海军天文台的数学教授空缺。随后的十年间他对行星进行了长期的观测，甚至亲自监造了当时美国最大的26英寸（约为66厘米）折射望远镜，因此《通俗天文学》中有许多别处难得一见的望远镜制造历史的细节描述。1877年他担任了航海天文年历编制局局长，开始制定天文常数系统。在仍缺乏有效计算工具的十九世纪，修订天文历法，校订天体数据都相当繁复困难的工作，需要极大的耐心与毅力。这成为他一生中最重要的工作。1897年担任了美国数学学会会长(1897-1898)，卸任后创建了美国天文学会，并任第一任会长(1899-1905)。此外，1878年出版了开头提到的《Popular astronomy》(通俗天文学)；1885年出版了《政治经济学》，还被凯恩斯评价为新颖别致；1900出版了科幻小说《His wisdom the defender》……1909年在美国哈盛顿逝世

但上述年表式的叙述远远不能代表一个人的真实生活。另一件仍会被人们不时提起的事迹却是无心插柳，有一次他在使用对数表时偶然注意到越靠前的页面使用频率越高——要知道数表不像教科书，不得不经常拿起来看几页，但又看不进去，于是每次都看前两页；数表就像辞典，你很少有心情去浏览记录生僻字的页面。因此更可能的情况是，实际使用中以1开头的数字出现频率更高，他便据此总结出了一个公式：以D开头的数字出现的频率为 lg((D+1)/D)。这个结果发表之后并没有引起太多注意。1938年通用电器公司的物理学家Frank Benford也发现了这个现象，他收集了大量广泛的数据来进行验证，得到了一致的结果。现在这个结论成为统计学上著名的“Benford Law”（关于此定律可参看Jericho的日志）

.如今，他早已在历史的角落沉默，不过百年之遥，昔日的辉煌与荣耀，已是烟波浩淼……帕斯卡尔曾在《思想录》中说过：“当我们援引作者时，是援引他们的证明，而不是姓名”，因为在整齐的符号等式之间已满是他们倾力注入的才智风华……

从WorldWind说起

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无意间发现了NASA World Wind 软件的数据包下载站点，就又想起了这款软件，最新版本是1.4，中文网站上帝之眼有许多讨论……

说起这款软件还是很有来头的，几年前卫星数据开始分级向民间释放，Google Earth服务还没有推出，地理信息系统的概念刚刚在国内出现，NASA就凭借它雄厚的技术力量和庞大的数据资源，将数字地球生动的展现在公众面前，而且，开源！软件功能定位在气象，环境信息监测，灾变数据统计等专业领域，因此主要使用资源卫星的数据，分辨率只能达到500m，虽然足够识别地理特征，但远远无法满足公众的好奇心，因此并没有得到太多的关注。

现在公布的数据包已达到 20G（据说总量接近20T），但由于数据量随分辨率的提高按几何级数增长，分辨率并没有明显提升，想用来找自己家屋顶还是有困难的（不过可以通过插件访问Google Earth的数据服务器）。但是新增加的月球、火星、金星以及木星的数据还是很让人振奋的，网站目前只放出月球的数据：Clementine 40xx 和 Clementine 30xx。

柏拉图环形山

这里多说几句，克莱门汀（Clementine）是美国战略防御倡仪组织（即现在的弹道导弹防卫组织）和国家宇航局（NASA）联合进行的一项月球探测计划，旨在测试新型仪器（用于监测弹道导弹），并绘制详细的月面地图。卫星于1994年1月25日在位于圣芭芭拉的范登堡空军基地搭载泰坦IIG型火箭升空，在月球轨道停留2个月，用携带的6台相机对整个月面进行详细的记录。这颗小型卫星的全部成本只有7500万美元（拍泰坦尼克还要2亿美元），因此可以说是非常成功的。不过由于载荷的限制，它携带的燃料很有限，在完成任务后就会像民谣《My Darling Clementine》（19世纪末出现的美国西部民谣，旋律居然是〈新年好〉“新年好呀，新年好呀，祝福大家新年好……”，算起来该是民国时改编流传的）中所唱的一样永久的消失，因此被称作Clementine。

再回到软件上来，30xx是黑白图像，官方主页上也没有提到具体是哪个波段，40xx则是合成的彩色图像，由于轨道和角度等方面的原因，覆盖率并没有达到100%，但已经是当时最完整的高精度数据了。同类软件还有同样免费的Virual Moon ，最新的3.5完全版达到496M，也使用Clementine的数据，功能已非常完善；此外美国的Riti公司也有一款 Lunar Map ，从截图上看功能也比较丰富，不过我没有用过。

其实这个版本中还有SDSS插件，这样斯隆数字巡天200G的天体数据就都可以直接访问，实时贴图显示……不过硬盘空间是有限的，而我也“怠矣”

光学玻璃分类

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光学玻璃作为光学仪器最主要的部件，其性能参数直接影响到镜子的成像质量，但是网上却没有一份较为完整的中文资料，连google上都是满版的广告，sigh……

光学玻璃最早按照氧化铅含量划分为冕牌玻璃和火石玻璃，低于3%的为冕牌玻璃，高于3%的为火石玻璃，后来随着玻璃种类的增多改用折射率（refractive index）和色散系数（dispersion）划分，冕牌玻璃折射率通常小于1.6，色散系数（也称阿贝数，数值越大，色散越小）大于50，火石玻璃则相反。

Flickr上Sillysocks所拍摄的牛眼玻璃

冕牌玻璃（crown glass 缩写中最后一个字母为K）：这个名字很容易让人误解为一个品牌，其实只是一种制作工艺，因此也有人翻译成皇冠玻璃：是先把玻璃液吹成一个皇冠状或者空心球状，再放在在一个快速旋转的平板中心重新加热，利用离心力将其展开铺平，形成一块直径1.5米左右的玻璃圆板，较为平薄的边缘就切成合适的形状做窗玻璃，中间的圆形凸起就是透镜的雏形了，不过也有人并不介意图像的扭曲，并称之为Bullseye windows （牛眼玻璃窗）。这种生产方法在1320年左右就被法国鲁昂附近的玻璃工匠发展成熟，但是作为商业秘密没有公布，于是一水之隔的英国人整整进口了三百年的窗玻璃，直到1628年伦敦才出现同样的工艺。

火石玻璃（Flint glass 也译作燧石玻璃，缩写以F结尾）：在十七世纪中叶，英格兰东南部白垩纪沉积层中的火石矿被广泛用于制造铅玻璃（火石含铅量通常为4%-60%），故名。但是铅玻璃在生产和处理过程中会对环境造成污染，现在一般用二氧化钛、氧化锆等替代。

由于德国蔡司公司的玻璃型号齐全，性能稳定，一般沿用其命名标准。K代表冕牌，F代表燧石，Z为重，B代表硼，Ba代表钡，L代表镧，P代表磷，N代表无铅，比如双筒望远镜中广泛采用的BK7棱镜，其所用的材料是硼硅酸盐玻璃（borosilicate 德语为 borkron)中的第7号；而视场更亮的BaK4棱镜则采用第4号轻钡冕玻璃（light barium crown ，德语中是baritleichtkron）。其他种类还包括氟冕(FK)、轻冕(QK)、重磷冕 (ZPK)、重冕(ZK)、特冕(TK)、轻火石(QF)、重火石(ZF)、重钡火石 (ZBaF)、冕火石(KF)、特种火石(TF)等等。在以色散系数为横坐标，折射率为纵坐标的阿贝图中分布如下：

还有一个不得不提的材料是Fluorite——萤石，其实就是氟化钙晶体（这种物质在我们的牙齿中就有，对防治龋齿有重要作用），它的色散非常低（阿贝数为95.3），这使得它非常适合用作光学材料，萤石矿分布比较广泛，但可满足光学精度要求的很少，加上其可加工性与化学稳定性较差（微溶于水），因而非常昂贵。

除了光学玻璃，常见的还有一些复合镜片，将几片光学性能不同的镜片胶合在一起使用以克服单一种类的缺陷：比如尼康公司的超低色散镜片ED（Extra-low Dispersion）、佳能公司的UD（Ultra Dispersion）、腾龙公司的LD（Low Dispersion）、适马公司的SLD、美能达公司开发的AD等等，也许是方便炒作吧，我不知道更多的技术细节，就不展开了。