牛朗織女的科學

七夕是牛朗織女每年一會的浪漫日子。在這麼浪漫的日子,最適合的話題當然是科學了。

– 多少喜鵲才夠跨越銀河?

牛朗織女在每年的七夕,即農曆七月七日,於鵲橋相聚。所謂鵲橋,就是由無數喜鵲搭建而成的橋梁,牛朗和織女各自從兩邊走到鵲橋中間,浪漫不已。

喂,等等,動保團體都去哪裡了?這不是明目張膽的虐待動物嗎?

稍安毋躁。能夠飛越銀河的當然不會是一般鳥類,可以在真空的宇宙空間中飛行的必定是神鳥啦!神鳥應該不在凡人立法規管的保護範圍內,就算真的要管也是天庭的事吧。

(謎之音:究竟真空中要翅膀有鳥用啊!)(再謎之音:究竟真空為什麼要橋樑啊!)

聽故不要駁故。我們有興趣的是究竟每年一次牛朗織女相聚要勞動多少隻神鵲呢?

假設神鵲的大小與地球上的普通喜鵲相若,而且假設鵲橋只有一層(沒有鵲踏鵲的情況出現),我們就能算出每年天庭需要出動多少隻神鵲。地球上的喜鵲 (Pica) 有幾個不同的種,其中歐亞喜鵲 (Eurasian magpie) 身長若 45 厘米(其中一半是尾巴的長度):

歐亞喜鵲 (Eurasian magpie)
Credit: Pierre-Selim, Wikimedia Commons.

那麼銀河呢?在地球上望出去,我們見到的是銀河的垂直切面,因此牛朗織女跨越的其實並不是銀河的闊度,而是銀河的厚度。銀河其實就是我們身處的銀河系的圓盤,擁有千億顆恆星,從銀心到圓盤的邊緣直徑大概 5 萬多光年,但厚度卻只有 1,000 光年。

1,000 光年即是光線也要飛 1,000 年才能跨越的距離,我們就暫且不要深究為何牛郎織女能在一個晚上橫跨這個距離了。光速等於每秒跑 299,792.458 公里,因此 1,000 光年就等於 9,454,254,955,488,000 公里。神鵲排排隊, 1 公里就能排 222,223 隻。所以,我們需要 9,454,254,955,488,000 × 222,223 = 2,100,952,898,973,409,824,000 隻神鵲才能橫跨 1,000 光年的距離。

噢不,由於牛朗織女有兩隻腳,因此實際上需要 2 倍數目的神鵲,即是大概 42 萬億億隻神鵲才足夠。哇。

– 攝影師到底在哪裡為牛朗織女拍攝 Google Doodle ?

呃,我相信天庭會好好慰勞那些神鵲的。現在我們來看看 2020 年七夕時 Google 發佈的 Doodle 作品:

大家發現問題了嗎?

農曆屬於陰陽曆,即是其曆法同時基於太陽和月球的運行。農曆的月份必定始於新月(初一),中間是滿月(十五),終於新月(廿八)。七夕是農曆七月七日,因此月球此時應該是半月,但在這幅 Google Doodle 裡面卻是滿月!這令很多人大惑不解,有些人甚至嘲笑 Google 工程師的無知。

雖然我並沒有受薪於Google,但基於科學精神,且讓我來嘗試為Google解圍:真的有可能在七夕拍攝得到牛朗織女在鵲橋上相聚而背景是滿月的照片嗎?

答案是肯定的!秘訣就在於「Easy天文地科小站」提到的「我們不能用凡夫俗子在地球上的角度看事情」。

由於牛朗、織女、神鵲們都是神仙,我們合理假設攝影師也是神仙。既然攝影師是神仙,那當然不會局限於凡人的攝影角度吧。因此,我們看一看下圖,就知道這幅 Google Doodle 是如何拍攝的了:

如果你看到這裡,恭喜你,你跟我們這些科學家一樣很閒。

原刊於作者 Facebook 專頁

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