为什么我们看到的星星都象缀在一个圆球面上

我们在晴朗的夜晚，仰视天空，就会看到许许多多的星星。其中，除月亮显得特别大，特别亮，因此觉得它离我们比较近以外，其他许多星星看起来都离我们差不多远，好象是在一个半圆形的天幕上镶嵌着无数大小不同、闪闪发光的宝石，而我们似乎就在这天幕下的中心位置上。

事实上，看到的这些星星离我们的远近是大不相同的。比如，著名的牛郎星距离地球约有16光年，织女星距离地球约有26.3光年，它们相差有10.3光年。如果以每秒飞行10公里速度的火箭来说，这10.3光年的距离，也得要飞行近30万年。可是在我们看来，却是差不多一样远的。另外，象天鹅座a星(天津四）距离地球达1740光年，大犬座a星（天狼星)距地球约为8.7光年。但看起来它们与牛郎、织女也同样远。

为什么会这样的呢？原来，这是一种错觉，是由于受我们眼睛的分辨能力限制而形成的。

如果一个物体对眼睛所张的角距，就是眼睛视线对物体两端所张的角度很小，如1"(一个角秒)，超过了能分辨的极限范围，那就不管它原来的形状和大小，在眼里只呈现出一个点。分清物体远近的立体感是受两眼球间距离与物体到眼睛的距离大小影响的。物体距离愈远，分辨能力愈弱，超过了一定距离，就无法分辨它的实际远近了。另外，根据远小近大的方法，或是通过陪衬背景往往也能判断物体的远近。但是这些概念对于星星都是不适用的。

因为星星虽然本身很庞大，但是它和地球的距离是很遥远的，以至这些星星在我们的眼里不能成有一定圆面形状的象，而只有一个光点象。例如：离我们最近的恒星是比邻星，它和地球的距离为4.22光年。假定它的体积与太阳一般大，那么在我们眼里它的角直径不超过0.01"(百分之一角秒)，而太阳约有32'(三十二角分)，直观看起来约有面盆那么大小，那么，在把比邻星按比例缩小之后，放到太阳的位置上，这时我们肉眼看上去，它的大小只有一个火柴头的三千分之一，当然已经远远超出了人眼分辨本领的范围，因此只能呈现一个点象。对于更远的星星，只要它们的光能使眼睛的视神经有足够的刺激，也会成象，当然都是一个个光点象。

这样的例子在日常生活中也是存在的。如装在高建筑物上的红灯。我们在离它10米的地方,可以清楚地看清灯泡的形状。但要在几公里之外，就无法辨认它的形状，而只能看到一个红点了。

对于那些遥远的星星，是无法比较它们的大小的，因为看起来都是一样大小，因此就不能用远小近大的方法来区分它们的远近了。

要根据已知陪衬物来分辨星星的远近，更是不可能的。在肉眼观测人造卫星中有这样的体会：夜晚，看见远处天空中有二个亮点在移动，要分辨哪个是人造卫星，哪个是飞机，这是很困难的。虽然这两个亮点的高度相差有几十倍，区分它们好象是很容易的。但实际上，由于是夜间，飞机也只呈现出一个光点，又看不见云，失去了用以判断高度的陪衬物，所以人造卫星和飞机就不易分辨了。那么比飞机和人造卫星遥远几十亿倍、几十万亿倍和更遥远的星星来说，更加没有估计距离的明显陪衬物了。因此也就无法分辨它们的远近。似乎所有星星的距离是一样的了。

由于这些原因，我们肉眼看到的星星就好象都是缀在—个圆球面上的了。