恒星光行差

1728年，英国天文家布莱雷德发现了光行差现象。他观察到，恒星在一年的不同时间表观位置会发生变化。也就是说，在地面观测某颗恒星时，望远镜的倾角要作相应的周期变化。

为了更好地理解光行差是怎么回事，我们先来看看日常生活中的一个有趣现象。大家一定会有这样的经历，在一个无风的下雨天，雨是垂直下落的，如果你打着伞站着不动，雨就淋不着你。但是如果你把雨伞仍然竖直举在头顶而跑步前进的话，那么你的衣服就会被淋湿，在你看来，这时候的雨并不是垂直下落的，而是倾斜着向你飘落下来。

光行差的道理也是一样的，恒星是不动的，但是地球却在以每秒30公里的速度绕太阳公转，因此，对于一颗正在头顶上方的恒星，在地球上看来，光线并不是垂直照下来的，而是有一定的倾角α，根据简单的合成原则，有：



某种c为光速。

布莱雷德的观测发现，α约为20.5″。因此将α的观测值和地球的公转速度代入上面的公式，就可以得出：

c＝3.1×108米/秒。

这是历史上首次得到的较为准确的光速值。



当然，光行差的观测还说明另外一个问题。在当时，“以太说”正流行物理界，对是否存在“以太风”人们莫衷一是。光行差的观测结果说明，太阳相对于以太是静止的，地球则在静止以太中自由穿行、丝毫不拖曳以太，因为如果以太被地球拖曳着一起运动，光行差现象就不会出现了。如果部分地拖曳，观测结果也就应该有较大的变化。