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图13 月球环绕地球过程中发生的月相
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把第一个物体放在桌板远离你的一侧，把它想象成太阳。把第二个物体放在桌板靠近你的那侧，把它想象成地球。接着，拿起第三个物体（想象成月亮），使它环绕着地球运动。想象一下，当月亮运动时，太阳光照射过来，从地球上看去，月球上的哪些区域将被照亮。当月亮位于太阳和地球之间时，从地球上看，月球的背面被照亮了，而面向地球的那面却是暗的——这就是“新月”，只不过它看上去是漆黑的。（半个月亮被照亮，只不过是在背面，所以我们将它称为“月球的黑暗面”这种叫法是不准确的。）随着旋转，月亮位置发生改变，它的边缘会先被照亮，接着被照亮的区域慢慢扩大，最后到达满月。接下来，被照亮的面积又会慢慢缩小，直至消失，由此为月相的一个周期。
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你也许会问，为什么日食不在新月时发生，而为何月食却总发生在满月之时呢？（月食时，太阳到月球的光线被地球掩盖。）这是因为月亮绕着地球运动，它的运动轨迹和地球与太阳之间的连线是相交的。当月球位于地球的背日方向，即地日连线的延长线上时，月食才会发生，因此，满月是发生月食的必要条件。
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人们看到月食的次数比日食多（因为，相对于月球的地影比相对于地球的月影更大）。月食发生时，地球的阴影投射到月球上。地球上一半的区域内，处于夜晚的人们都可以看到月食。而日食则不同，地球上能够看到日食的区域很有限。而且，月食发生的频率更高，通常一年会发生两次。月食发生时，月亮不是全黑的，而是散发出明显的红光，这是因为阳光穿过地表大气层时发生折射，就像它穿过棱镜时产生的折射一样。红光波长比较长，受到散射的影响不大（而蓝光更容易被散射，所以天空是蓝色的），红光通过大气层穿透出去，折射到月球表面，“红月亮”就这样产生了。
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飞行中的科学 欢迎来到银河系
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从机窗向外望去，我们也许会看见一些东西。闪烁的街灯已经使地面上的人们越来越难看见它们了，这就是银河。它是一条淡淡的拱形亮带，横跨在天际。银河所在的地方就是我们的家园——银河系。你可以将银河系想象成一只中间突出的圆盘，从太空俯视银河，它犹如一个漩涡。只是地球所处的位置让我们只能侧视银河系，而我们侧视时所看到的它布满恒星的圆面就是银河。
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银河的长度约为100000光年，宽约1000光年，它由至少1000亿颗恒星组成，实际的数量有可能是它的2～3倍。（你可以想象，在如此广袤的区域内数星星是多么不切实际，所以我们只能通过推测得出星星的数量。）当我们认识到在人类可见的宇宙范围中，至少还存在着1500亿个星系，我们就会对宇宙肃然起敬（尤其是当你坐在飞机这样一个小小的灯岛向外望去时，这种感觉将更加强烈）。在我们未知的外太空中还有更多的星系，但是由于光速是有限的，而宇宙也有起源，人类目所能及之处仅仅是宇宙的一部分而已。
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飞行中的科学 街灯狂想曲
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如果你在夜晚到达目的地，飞机降落时，最先迎接你的将是一片壮观的地面景色。对于观星者来说，街灯的存在也许会是一场灾难。如果撇开这个不说，从空中俯瞰，这些常见的街头一景在地面上构成了一片令人印象深刻的景致。
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根据路灯数人头
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按照粗略的统计，在发达国家的城镇中，平均每10～20人就拥有一盏街灯。当你从某个城市上空降落时，选取一小片正方形的区域，然后估计一下整片街灯照亮区域的面积是它的几倍。接着数一下那一小片正方形区域中大概有多少盏街灯，然后乘以10，就能得出这个地方最少有多少人了；或是乘以20，得出一个更大的人口数量。
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打个比方，如果横向来看，整个城市的长相当于15个这样小正方形区域连在一起，而纵向来看，它的宽相当于10个这样的正方形，那么这个城市的总面积就相当于150个小正方形面积的总和。我们假定小正方形区域中有50盏街灯，那么整个城市就是7500盏。因此，这个城市的人口数量大致在75000～150000人。
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飞行中的科学 神奇的眼睛