6.手指测角仪
其实自己加工一个结构简单些的测角仪也很容易,尤其是在你会操作测角仪的情况下。可是,在旅行时,就不可能随身携带测角仪了,这个时候,与我们相伴的“活的测角仪”就派上用场了。这种“活的测角仪”就是我们的手指。要用手指估测出视角的近似值,只要事先做些测量工作和一些相关的运算就可以。
我们前伸胳膊后食指指甲形成的视角是必须记住的。宽度达1cm的一般为成人的指甲,姿势处于胳膊伸直的情形时,指甲和瞳孔相距60cm,此时,我们观察指甲的视角约为1°(实际比1°要小,相距57cm时的视角才是1°)。未成年人的胳膊不仅短而且指甲也较成人的要窄些,那么,他们的视角也就约为1°。如果朋友们不是完全仰赖书上的数据而是自己测量并加以解答的话,那就太棒了,可以验证一下测量结果同1°的误差。若误差很大,你就需要考虑换一根指头了。
明确了这点后,你就可借助该方法估测其他微小的视角了。那些被你伸出的手臂上的食指指甲挡住的物体,你观测它的视角为1°,其自身宽度的57倍就是你们之间的间距。假设指甲挡住的仅是一半物体,这个时候观察的视角是2°,其自身宽度的约28倍为你们之间的间距。
一半指甲就可挡住一轮满月,即观测到满月的视角为0.5°,这样一来,月球自身直线长度的114倍就是它和我们之间的间距。我们居然徒手解决了很有意思的天文学测量工作!
要测量稍大些的角度不妨借助大拇指带指甲的那节,让它蜷曲,同下面的那节构成90°后手臂前伸。成年人的此节手指长(并非宽度)为3.5cm左右,瞳孔至手指的间距约为55cm。这意味着,观测的视角大概为4°,该手指能估算出4°的视角,当然,也不难估测到8°的视角。
我们下面再介绍两个用“活的测角仪”测量时有可能用到的角度。它们形成于我们伸出胳膊的指缝间,一是尽量让食指与中指分离,此时它们的间隙视角在7°~8°;二是让大拇指与食指分开至最大,此时它们的间隙视角在15°~16°。
在一望无际的郊外旅行的时候,很多情况下需要借助手指测角仪。例如,你发现远方有一列货运火车经过,你就可伸出胳膊,让大拇指蜷曲,这样一来,蜷曲大拇指第一节的一半就挡住了整节车厢,于是车厢的视角在2°。由于每节货车车厢约为6m,不难求得你和它之间的间距:6×28≈170m。没错,这个数值是近似值,但是比目测的结果误差小一些。
我们同大家探讨一下在原处借助自己的身体构建直角的方法。
假设要过某一个点朝确定的方向引一条垂线,这样的话,站在此点后,面向已知方向,保持头部静止,向要引垂线的方向伸出一只胳膊并竖起大拇指,用眼去看。假设你用同伸出的胳膊同向的眼睛观测(即伸右胳膊就用右眼观察,伸左胳膊就用左眼观察),找些其他的物体,比方说大拇指正好遮住了石块或灌木丛。然后,你就得由站立的位置朝找到的物体牵引直线,即要求的垂线。也许你不太喜欢这个方法,但是使用后你就清楚该“活的垂线测定仪”的益处了。
在你手头缺乏测量工具的条件下,借助“活的测角仪”可以测量星球同地平线之间的高度角、测到星体之间间距的角度,等等。甚至,你无须借助任何测量工具,仅需借助图67中的方法,便可做出一切小块地的地形平面图,比如,要测定一个小湖时不妨先作长方形ABCD,然后测量自湖边具有明显特征的点引出的垂线长,接着测定垂线底边到长方形各个顶点的间距。如果遇到了如同鲁滨孙那样的境况,借助自己的手就可测量出角度(并可以用脚测到间距),你的手和脚这些测量工具就能帮你早日摆脱困境。
图67 湖的平面图