天文馆的喵星科学家沙龙【第一篇】（科普向）
有一只喵星人在观星
“时候到啦”喵星人开口说，
“聊聊天下事”
这是一篇建立在以《天文馆的猫》为基础之上的科普文章，虽是科普，但内容不仅仅是自然科学，而是多方面的知识哦~
完整的文章分为三大部分，分别为：
Ⅰ 天文馆
Ⅱ 猫猫
Ⅲ 星空
本篇是该系列第一篇（其他内容请在右侧“4′32″故事”文集目录中跳转观看）
主要以天文馆为主
正文共 3451字，大概阅读时长 6分钟，网页端阅读更佳。
我将以问题为导向，以歌词为根基为你讲述《天文馆的猫》歌词中涵盖的有趣的知识
当然，作者最看重的不是科普，而是有趣！
ps：都说yousa姐特爱科普知识，既然作为鸟蛋与鸟对抗是宿命，那我义不容辞前来对抗！
在正式科普之前，让我们入一下戏，回到大撕裂之前的日子。（未看过《安心的的末日之歌》的读者朋友请跳过下面一段，若是好奇欢迎跳转观看！）
在大撕裂前，天文馆是喵星人最爱去的地方。尽管身为亚种的猫绝不会来这儿，但喵星人会，它们视这里为最高圣殿，在浩渺的星空下，它们可以清晰的感受这份震撼与宏大。天象厅占有圣殿中最大的空间。在这里爪下是紧密的岩石，打磨平整，上刻着复杂的公式和理论。抬头是浩瀚的星空，占据了近乎全部的视野！喵星人的科技突破常在这里发生，下面的节选片段描述了情景。
（一声惊喵之后，有一只喵星人飞奔了出去，在暗沉的只有星光照耀的大殿门口，甩出了两道残影，它似乎有灵感了！——《天文馆往事 》）
【上述引用中的两道残影是用来形容猫的眼睛在高速下移动的视觉效果，猫的眼睛会“发光”？残影又是什么东西？请在第二篇和本篇的题外话中查看回答~】
上述的情节确实打动了喵星科学家们，所以它们很喜欢来这里参加沙龙
【“沙龙”一词源于意大利语“Salotto”，翻译自法语“Salon”，原指会客厅。这里则作为一种聚会形式出现。过去的人们没有互联网呀，做不到线上聊天，常常就商量一下，挑一位德高望重且家里蛮大的人作为主人，在主人的会客厅里筹备一场沙龙，大家上谈天文下谈地理是无所不谈，思想在这里信马由缰，据说很多著名的思想都诞生在这样的场合。】
而这一次沙龙的主题叫做“天文馆的猫”，没错，是纪念那一首歌的。
首席科学官发表了讲话：
“欢迎来到《天文馆的猫》讨论沙龙
我们将通过问问题的方式来帮助大家思考！问题是进步的源泉，是好奇心的钥匙，是诸位猫友最关心的东西！我们不发表那些长篇大论的开场稿，讨论现在，开始！”
科学家们欢腾雀跃，这一场沙龙也正式开始了。
Ⅰ 天文馆
老迈而陈旧的天文馆
你最爱守在这个房间
『请问什么是天文馆？』
世界上有很多名为科技馆/博物馆，但内含天文馆的存在，它不一定独立成馆，而往往作为博物馆或大学的一部分。
天文馆的活动不仅仅是眺望星空（仅眺望星空的叫天象馆），同样也作为天文普及工作的有力场地而存在。
当然以上介绍的是广义上的天文馆（准确说是天文展馆）
『世界上第一座天文馆是？』
1925年5月10日（距今96年），世界上第一座天文馆在德国慕尼黑建成启用。这并不是一家独立的天文馆，它是德意志博物馆的一部分。
在这坐投影天文馆（世界上第一个投影天文馆）里你能看见南北半球可以看到的所有星座、银河和星云（真真的360°
在这之前，除非在地球上跋涉千里，反复横跳，奔走于各大天文观测台之间观测，否则是做不到360°观看星空的！（只不过想看个全景星空这是想累死猫猫吗？）
1925年的投影仪呀！难以想象那时的人们就能享受到这样的体验了
这简直是天文意义上的创举！（下文有更详细的表述）
『中国的特殊天文馆有哪些？』
中国的第一座天文馆是于1957年建成并正式对外开放的北京天文馆
而直播中yousa说过想去的上海天文馆则是目前全球最大天文馆！（加感叹号
就在不久前7月17日（2021），上海天文馆开馆与世界会面
它是一个独立但不完全独立的场馆
之所以这么说，是因为地理上它独立成馆（见上图）而名义上则是上海科技馆的分馆
有超过120件/套文物藏品，包括牛顿、伽利略等的原版著作，以及约70件著名陨石，包括品种稀有的月球陨石、火星陨石在馆内展出。
还有嫦娥五号在2020年登月取得的部分月壤样品在馆内珍藏和展示。（是异星的土壤！）
『天文馆有几座？』
世界上有大约100＋大型天文馆
其他的天文相关的展厅就不好计数了
yousa在直播时提问“成都有几座天文馆”时应该指的是那种带有天象厅的大型天文馆，因为成都其实是有小型社区式天文馆的。
『天文馆的票价是多少？』
上海天文馆成人参观票30元/人，球幕电影票40元/人
需要预约买票，像这种网红场馆实在是一票难求
『天文馆的房间都有哪些？』
经典的房间大概有：天象厅，天文知识展厅，科技电影场馆，小型的观测台，
以及在天文场馆很有代表性的傅科摆
本文章就拓展下傅科摆
摆摆摆摆~抱歉，窜台了
先让时间回溯到1851年的巴黎，国葬院（今法国先贤祠）的大厅里，让·傅科（Jean Foucault）正在进行一项有趣的实验。傅科在大厅的穹顶上悬挂了一条67米长的绳索，绳索的下面是一个28千克的摆锤，摆锤的下方是巨大的沙盘。每当摆锤经过沙盘上方的时候，摆锤上的指针就会在沙盘上面留下运动的轨迹。（就像你在沙滩上用树枝作画）
傅科摆有一个重要的特点，那就是架子与摆绳之间有一个特殊，简单而巧妙的装置－万向节
（下面例子中会解释）
按照日常生活的经验，这个硕大无比的摆应该在沙盘上面画出唯一一条笔直的轨迹
实验开始了，人们惊奇的发现，傅科设置的摆每个来回，在沙盘上画出的轨迹都会偏离原来的轨迹（准确地说，在这个直径6米的沙盘边缘，两个轨迹之间相差大约3毫米）。
该实验被评为“物理最美实验”之一 。这太令人震撼了，67米长的绳索带动着重达28千克的摆锤划破空气，在大厅中回荡。划下一道道证明真理的轨迹（让我想起了三体中用来催眠太阳的巨大纪念摆）
遗憾的是在2010年4月6日转移至法国国立工艺博物馆的原傅科摆钢索突然断裂，摆锤和地面结构遭到了无修复的破坏。
为什么偏离会出现？
偏离的出现也是傅科摆的意义所在，他说明了一个事实——地球在自转。
你能证明自己脚下的大地在转动么？你为何会质疑天圆地方，大地恒不变？你思考过吗？
不知各位见没见过蛋糕店有那种旋转的展示台，上面摆着香喷喷，有着晶莹奶油的大蛋糕。
（假设yousa过生日啦！弄来一个插着50根蜡烛的蛋糕！）
如果你在展示台旋转时站定于一个位置，手臂举刀沿着一个方向来回切割以劈开蛋糕，会发生什么？各位读者可以想象一下。
刀光（来回摆动的摆锤留下的尾迹）切开了（在）蛋糕（地球上显示）。
尽管你直直的劈向蛋糕的中央，但是蛋糕并没有被从中劈开，而是被分成了几小块，很像披萨广告中的标准切法。（可以直接装盘分蛋糕啦！）
这蛋糕之所以没被从中劈开，是因为展示台在旋转！这样的旋转产生了切割的偏移。
诶诶诶，不对呀，如果地球是个蛋糕，那该是一个大大大蛋糕呀！我们可都是呆在蛋糕上和蛋糕一起旋转的，偏移不改出现的呀！
正常的摆确实和地球一同转动，但它是傅科摆，这不得不揭开上面所提到的万向节了。
万向节是一个消解摆架转动（这自然包括地球自转带来的摆架转动）的关节
这很像相机的稳定器，不论你手如何抖动（摆架如何转动），拍摄的画面都依然稳定。
这就使得摆绳好像被上帝之手提了起来，自己摆自己的，与地球的转动不相关了。
笔者对傅科摆的解释苍白无力，不如看个演示视频。
所以可通过傅科摆的偏移揭示地球的旋转。
若我们在自己家造一个傅科摆可不可行呢？为什么天文馆的傅科摆会那么大？
在北极或南极点造一个傅科摆要24h可以完成一个大的周期（演示视频里那样）
在巴黎造一个傅科摆要31.8h（有一个倾斜度）
在家里呢？如果在北极的观测到傅科摆旋转一周的时间是A（A=24h），那么在任意纬度γ上，傅科摆旋转一周所需的时间是A/sinγ
中国的南方可能要2到3天才可以完成一个大的周期
在赤道上则是几乎没有偏移的。
因为摆的运动全靠惯性，为了能在停摆之前发现偏移，我们需要知道：
让摆停止的是空气阻力，空气阻力会消耗摆球内蕴含的能量
摆运动的越慢空气阻力对其做用的效果越小，加长摆绳可以让摆的摆动速度减缓
所以摆绳要足够长。
摆球要足够大则是为了积蓄充足的能量。
这也是为什么会有67米长的绳索和重达28千克的摆锤了。
与这个知识点相关的地转偏向力即科里奥利力就是为了解决偏转问题而假想出来的力。
对傅科摆更详细的介绍可以看看科学声音的视频。
天象厅重复了无数遍
没能在幕布的光影中重现
『什么是天象厅？里面的幕布什么样？』
说到天文馆的核心，那当属天象厅了，在这一部分笔者就会以天象厅为核心讲述
很多人都误解了天象厅（天象馆）里的投影设施及天象模拟设备
它既不是对夜空的直接光学观测（这有别于天文台），也不是简简单单像电影院里那样放一个影片（但是有些场馆有这样的项目），而是高精度的模拟，其类似于游戏宇宙沙盘（Universe Sandbox），但更为严谨真实，也更突出的视觉效果。
天象的人工模拟是建立在一系列多样化的技术上，你想过那一个个璀璨的恒星该如何展示在幕布上面吗？你想过投影机该如何变换才能交织出宇宙的宏大吗？
“恒星球”是光学与电子机械技术的结晶，投影机体系涉及幻灯机录像放映机和穹顶式投影仪组成的综合系统以及激光器的使用。
这些创造投影体系的科学家和技术人员其实是在创造一个宇宙，这个宇宙要能有很多现实宇宙的细节，且应该是现实宇宙的精确投影（有点绕，你口胡了吗），这是个很有挑战的事情。
你想做星空的调动者，宇宙的见证人吗？
虽不能像模拟游戏中那样可以自由调动星球的轨迹，但你可以抬手一挥，让时间同星空一起流转！
典型的天象馆投影系统所展示的“星空”可以被设置在任何时间下，无论是过去的，还是于现在。甚至你能看到科学家们计算出来的未来天空图景！
运用天象仪配合其他放映设备，在穹顶天幕上可以表演从地球到太阳系、银河系直到总星系以外任何地点的，从宇宙大爆炸的瞬间到如今直至未来无穷岁月里的，自然界中看不到、摸不着、到不了的宇宙事物。天象仪能提前展示2009年的日全食和12000年后织女星担任未来世界的北极星；也能使时光倒流，重现1054年天关客星爆发；演示太阳从西边出的幻想更是易如反掌。它还能让观众乘上火箭登临月球，远征比邻星，甚至飞出银河系去寻访外星人。
并且它为观众们所提供的星空视角也是地球上任意纬度的。这也是上文提到的遗憾现在可以弥补的原因，能够偏安一隅而见天下星河，真是技术带给我们最大奖励！
让我们继续深入天象厅（天象馆）
球幕，地平式，穹顶式，这无不是为了最大最真实的观星体验而设计的，那个圆乎乎的顶幕就是我们的辽阔天空
天象厅中的座位很像在电影院，但比电影院宽敞很多，以不同的角度排列，满足每一个人的宇宙梦~，你想抱着猫猫坐哪里呢？北京天文馆的天象厅采用红、绿、褐、蓝四区的座椅和pv中的全红色略不一样，估计是为了区分座次区域。
迷你夜空
甚至今天，我们个人也能拥有属于自己的“天象馆”，那是个拥有着“永恒的星光”的地方。
只要购买一架星空投影仪，就坐在地板上就能欣赏到迷你的夜空，在家中一窥宇宙之美啦~
题外话
『残影』
人眼的视觉暂留是0.1秒，这是眼睛能够记忆的大概时长
高情商骂人技能level up↑
你这记忆力还不如金鱼×
你的眼睛都比你记忆力强√
如果从记忆的角度来思考自己的所见还是挺神奇的，你的眼前曾有过无数细节，只不过你将忘掉大部分罢了，那我会记住那部分呢？当然是你了（土味情话get）
一般能在0.1秒内完全离开原位置的运动速度就可能产生残影
把你的爪子放到目光正中，对着亮初晃一晃，残影出现！你快到显出残影！
但具体还在于你盯着哪看，我们的眼睛有着强大的追踪的能力（猛禽必备）
你会发现盯着摆爪轨迹的中心和波动眼神跟随爪子看到的情况大不一样。
因为近大远小的关系，远处的物体需要以极大的速度才可以离开在你眼中的原有位置。
所以让远处的物体长生残影是极其困难的。
第一篇的科普就此完毕，是不是再去聆听《天文馆的猫》会更有感觉了呢。
创作本系列作品也是希望大家能明白，每件事，每首歌背后都藏着无数的学问，我们该当以好奇之心怀抱他们，让他们在你的脑中，身边流动起来。就像是猫儿的光带，从脚下联系到1400光年外的星球，联系到世界的每一处。世间的趣味大概莫过于此，因为你理解他们，所以星星点点都与你有关。
