一角秒有多小?天文迷必看! | 攝影師必學!一角秒的關鍵技巧 | 一角秒差在哪?望遠鏡選購指南

2025-07-19

關於「一角秒」你該知道的事

大家可能聽過「一角秒」這個天文學單位,但你知道它到底有多小嗎?簡單來說,一角秒就是1/3600度,相當於在1公里外看一枚10元硬幣的大小!這種超精細的角度單位,在天文觀測和衛星定位上都超級重要。

一角秒的實際應用

現代科技越來越依賴精準的角度測量,像是:

應用領域 精準度要求 使用場景範例
天文觀測 0.01角秒以下 拍攝黑洞照片
GPS定位 1-5角秒 手機導航定位
半導體製程 0.1角秒 晶圓曝光對位

最近有朋友問到:「為什麼我的手機GPS有時候會飄移?」其實這就跟一角秒的精度有關。當衛星訊號受到大氣層干擾時,定位精度可能從幾角秒變成幾十角秒,這時候你的定位就會「飄」走啦!

生活中的一角秒

你可能不知道,我們每天用的相機鏡頭也在跟一角秒打交道。高階單眼相機的對焦系統,要求鏡片組裝時角度偏差必須控制在幾個角秒內,否則拍出來的照片就會糊掉。下次看到超清晰的星空照片,別忘了這背後都是天文學級別的角度控制技術在撐腰。

說到這個,前陣子有網友分享他買的望遠鏡標榜「0.5角秒追蹤精度」,結果實際用起來星星還是會拖線。這其實很正常,因為大氣湍流就會造成1-2角秒的晃動,再好的設備也難免受到影響。所以天文攝影師們總是要拍很多張照片後再用軟體疊合,就是為了克服這個問題。

科技進步帶來的新挑戰

隨著望遠鏡越做越大,科學家們對角秒級精度的要求也越來越高。像是正在建造的下一代巨型望遠鏡,要求鏡面組裝精度達到驚人的0.01角秒,這相當於在台北看高雄的一根頭髮絲!為了達到這種精度,工程師們發展出各種主動光學技術,用電腦即時調整鏡面形狀來補償誤差。

一角秒

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1. 什麼是一角秒?天文學中的基本單位解析

大家在看天文資料的時候,常常會看到「角秒」這個單位,但到底什麼是角秒呢?簡單來說,角秒是天文學中用來測量角距離的超級小單位,就像我們平常說的「度」的迷你版。想像一下,把一個圓分成360份,每份就是1度;再把1度分成60份,每份叫1角分;最後把1角分再分成60份,這超級迷你的1份就是我們今天要聊的1角秒啦!

在天文觀測時,角秒超級重要,因為它可以用來表示天體之間的距離或是天體本身的大小。比如說,我們常聽到某顆恆星的「視直徑」是幾角秒,就是指從地球看過去它有多大。要知道1角秒有多小嗎?它大概是你看一個50元硬幣放在1公里外的視角大小,真的是超級無敵小的角度呢!

單位名稱 與度的換算關係 實際應用範例
度 (°) 1度 = 360分之1圓周 月亮視直徑約0.5度
角分 (‘) 1度 = 60角分 木星最大時約50角分
角秒 (”) 1角分 = 60角秒 哈伯太空望遠鏡解析度約0.05角秒

說到角秒的實際應用,現代大型望遠鏡的解析度常常都是用角秒來表示。像台灣的鹿林天文台1米望遠鏡,在理想狀況下可以看到約1角秒的細節,這已經很厲害了!而更先進的望遠鏡如詹姆斯·韋伯太空望遠鏡,解析度可以達到驚人的0.1角秒以下,讓我們能看到更遙遠、更清晰的宇宙景象。下次當你看到天文新聞中提到角秒時,就知道那是在說多麼精細的觀測結果啦!

2. 為何天文學家要用一角秒來測量?其實這跟我們平常看東西的感覺很像。想像一下你站在101大樓底下往上看,要描述頂樓窗戶的位置時,用「大概在左邊一點點」這種說法會很模糊對吧?天文學家面對的宇宙尺度更大,更需要精確的單位來定位那些超級遙遠的星星和星系。

一角秒到底有多小呢?我們把單位拆開來看就懂了:

單位名稱 角度大小 實際比喻
1度 60角分 伸直手臂看小指指甲的寬度
1角分 60角秒 月亮在夜空中看起來的直徑約30角分
1角秒 1/3600度 從台北看高雄的一元硬幣

你會發現用「度」來量恆星位置就像用公尺量螞蟻一樣不實際。像最近的恆星半人馬座α星,它的視差位移只有0.76角秒,這相當於要測量1.5公里外的一枚硬幣移動了1公分的距離。要是用度來表示,會變成0.00021度,數字小到很難直覺理解。

更厲害的是,現代望遠鏡連0.001角秒都能測到!這精度相當於在台北看清楚高雄路邊停車格裡的螞蟻在爬。所以下次聽到「哈伯望遠鏡拍到0.05角秒的細節」時,就知道那畫面有多清晰了。這種超精密測量讓天文學家能發現系外行星的微小晃動,或是拍到黑洞周圍的細節呢!

一角秒

3. 一角秒到底有多小?實際比例帶你看,這個天文學常用的角度單位,其實比我們想像中還要迷你很多。平常我們說「一度」已經很小了,但一角秒可是度的3600分之一!來舉個生活化的例子,如果你把一個50元硬幣放在1.8公里遠的地方,從你這邊看過去,那個硬幣的大小大概就是1角秒。

為了讓大家更有概念,這邊整理幾個常見物體在不同距離下的視角大小對照表:

物體 距離 視角大小
50元硬幣 1.8公里 1角秒
籃球 10公里 1角秒
台北101 月球距離 約2角秒
人類頭髮 10公分 約200角秒

你可能會想,這麼小的角度到底有什麼用?其實在天文觀測上超級重要!像是哈伯太空望遠鏡就能分辨到0.05角秒的細節,這相當於從台北看清楚高雄的一根頭髮。而我們平常說的「視力1.0」,其實是指能分辨1角秒間隔的能力。下次當你聽到天文學家說發現某顆恆星的位置偏移了0.1角秒,就知道那真的是超級微小的變化。

再來看看更實際的應用,現在很多手機相機的像素大小換算成角度,大概都在10角秒左右。這也是為什麼專業天文攝影需要超長焦鏡頭,就是要讓每個像素對應的天空範圍盡量縮小。像是以全片幅相機搭配2000mm鏡頭,每個像素大約對應1角秒的天空範圍,這樣才能捕捉到星體更細微的變化。

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