星星为什么是一闪一闪的？ 简明杰，天文/KSP/观星/提督 这事得从折射定律开始说起。当光穿过密度不一样的介质的时候会发生偏折，偏离原来的传播方向，就像这样： 而空气，不是铁板一块的。随时随地都会产生湍流。对的，就是坐飞机的时候空姐经常说的“颠簸”的原因。飞机飞过之后的空气、风扇吹出来的风都可以算是湍流。 （所以对小飞机来说，跟在大飞机后面马上起飞可是会翻车，哦不，翻机的哦～） 以上的是大的湍流，空气里还有小的湍流，可能因为空气上下温度不均、或者有冷暖锋要过境了而形成的。即使在晴空万里，看起来空气非常宁静的正午，空气中也还是有很多小湍流的，就像烧水的时候透过水壶口看后面的墙壁会有一点变形一样，因为地面（水壶口）不断在产热，下面的空气向上跑。空气最宁静的时候一般是晚上，空气基本上都冷却下沉到地面，与上层的空气交换变少（所以搞天文的才要熬夜？）。 而这些或大或小的湍流，使空气的密度变得不均匀。本来恒星的光是平行光，两个透镜就可以使光会聚，在焦平面上看到一个清晰的像： 当然完全成为一个点是不可能的，因为还有衍射在，艾里斑。 现在不均匀的空气就使星光发生偏折，相当于加上了很多奇怪的透镜，就变成了这样： 湍流元的速度一般是 10 米 / 秒，所以如果站在一个地方不动，亮区和暗区就会轮流扫过观测者，看到星星时明时暗。这种现象在望远镜里用肉眼观察尤其明显，特别是对准地平线附近的恒星的时候，会抖得很厉害。 而在拍摄中，因为相机可以曝光比较长的时间，就会看到很多个恒星像在不同的地方： 这会使我们比较难分辨出恒星。那怎么解决这个问题呢？机智的天文学家们（到目前为止）想出了三个解决办法。 第一是把望远镜扔到天上去：太空中没有大气，当然就没有湍流啦，一了百了。但是这个方法贵啊，不是每个国家都有能力扔一个十来吨重的东西上天啊。 所以我们就在地面上下手：自适应光学 既然空气会将星光偏折。也就是把光的波前搞的歪歪扭扭： 那么我就把望远镜也搞得歪歪扭扭： 就搞定了。一般镜面的形变大小不大（几微米左右），但是空气变化很快，这就要求望远镜在 0.5 到 1 毫秒之内完成形变，然后准备下一次的形变。那我们怎么知道空气是怎样形变的呢？答案是人工造一颗“星”出来。 这是欧南台的 VLT 在用大功率激光器造出一颗“星”来获取空气抖动的情况。当然这种激光器因为功率太大会造成危险，所以在附近有飞机的时候会暂时关闭。 最后一种就直接破罐子破摔了，空气要抖就让它抖去吧～这种技术叫做幸运成像，一张照片照出来是这个样子的： 然后我们重复 5000 次，把 5000 张照片叠在一起，这样最亮的地方基本上就是恒星所在的地方： 之后再把每张照片最亮的地方移到一起，看起来就不是一坨亮光了： 再挑出最好的 500 张照片（标准我不是很清楚）叠加，效果拔群： 明显看到有三个天体了吧？ 所以星星一闪一闪这事，一般人看起来可能听好玩，但是对于搞天文的来说还是挺大的问题... 参考资料：湍流、艾里斑、甚大望远镜、自适应光学、幸运成像 查看知乎原文
