仰望天空中的星星，最明显的事情之一是它们的亮度各不相同。少数星星非常明亮，即使在灯火通明的大城市的天空中也能轻易看到，而另一些星星则非常暗淡，除非你在几乎没有光污染的地方（如果你能找到一个）在无月之夜观星，否则它们是不可见的。星星可见度的这种差异是如此明显，以至于你可能没有过多考虑它。
然而，天文学家对此进行了大量思考。而天文学家，作为科学家，决定必须对其进行量化；换句话说，就是用数学来解决它。
我们所知的第一个这样做的人是希腊博学家喜帕恰斯，他在两千多年前创建了一张星图，记录了各种星星的亮度。几个世纪后，另一位希腊天文学家托勒密试图使用六级标尺对星星进行分类，将最亮的星星分配到第一级，最暗的星星分配到第六级。这就是星等标尺的真正起源，天文学家至今仍在使用它。
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然而，在天文学家之外，星等标尺很少被使用——也许是因为它令人困惑地非线性！换句话说，1.0 星等的星星并不比 6.0 星等的星星亮六倍，而是亮 100 倍。虽然这种对数标度（其中每一级都比前一级暗一个倍数因子）可能违反直觉，但它实际上非常方便：一个包含巨大恒星亮度范围的线性标度将需要太多的等级才能有用。
星等标尺的倍增因子约为 2.512。因此，1.0 星等的星星比 2.0 星等的星星亮 2.512 倍，依此类推。当您达到 6.0 星等时，您会得到一颗亮度为 1 / (2.512 x 2.512 x 2.512 x 2.512 x 2.512) 的星星，或者大约是 1.0 星等星星亮度的百分之一。
这个标尺的一个明显问题是，较暗的星星值得用较大的数字表示。但是，在星空下度过几个夜晚后，或者，也许更现实地说，在完成第一或第二个学期的研究生水平天文学课程后，您很快就会习惯这一点。
然而，现代化托勒密的标尺需要将其锚定到一个精确的、定量的定义，即任何恒星在给定星等时的亮度。在 19 世纪 50 年代，天文学家选择了明亮的恒星织女星（我们在几周前的夏季大三角中见过它）用于此目的。在这个系统中，根据定义，织女星的星等为 0.0。较暗的星星具有正星等，而少数较亮的星星具有负星等。
夜空中最亮的星星是天狼星，北半球的观测者在冬季的天空中可以看到它。它的星等为 -1.46。第二亮的是老人星，星等为 -0.72，其次是半人马座阿尔法星（肉眼看来只是一颗）的多颗恒星，星等为 -0.3。太阳的星等惊人地达到 -26.74。如果您进行计算，您会发现它比织女星亮约 500 亿倍！
一般来说，在黑暗、无月的地点观看时，大多数视力正常的人可以看到星等低至 6.0 的星星。天空中大约有 9,000 颗星星比“6 星等”（行家们俚语的说法）更亮，但并非所有星星都能同时用肉眼看到：我们只能看到地平线以上的星星。此外，靠近太阳的星星是不可见的（在白天看到星星充其量是非常困难的），因此这减少了任何时候可见的总数。一般来说，大约是 2,000 颗。
这似乎远远低于您的预期！当第一次在黑暗的地方观星时，天空似乎充满了数百万颗星星。但是人类掌握大数字的能力很差——特别是，也许，当我们已经被星空穹顶令人敬畏的景象所淹没时。
一些视力特别好的人可以看到比 6 星等更暗的物体。美丽的螺旋星系 M81 已经被非常敏锐的观测者可靠地看到，它的亮度只有微弱的 6.8 星等，不到大多数人能看到的星星亮度的一半。
如果您想弄清楚您个人对这一切的感知排名，只需访问远离城市灯光的黑暗地点，并确保没有月亮。您还需要时间让您的眼睛适应黑暗。您的瞳孔可能需要几分钟才能扩大，以便尽可能多地让光线进入。此外，在黑暗条件下，蛋白质视紫红质（有时因其颜色而被愉快地称为“视觉紫”）会覆盖您的视网膜，从而提高其对光的敏感度。这个过程可能需要长达 20 分钟才能充分发挥其潜力——除非，您犯了用太亮的光破坏它的错误！白光特别有效地破坏视紫红质，而红光则相对完整地保留它——这就是为什么天文观测者（以及任何其他经常在黑暗条件下工作的人）经常使用红光照明的原因。
您可以在网上轻松找到好的星图；任何搜索引擎都会将您指向一个。还有几个很棒的天文应用程序，您可以下载它们以使用智能手机识别星星及其亮度——只需确保启用“红光”设置以保护您的夜视！有了这些工具，通过找到头顶熟悉的星座来确定方向，然后安静下来进行搜索。从一颗明亮的星星（比如，夏季的织女星或天津四，或者冬季的天狼星或参宿七）开始，然后在附近寻找较暗的星星。查看您的地图，并记下您能看到的最暗的星星。
你能看到多暗的星星？在我以前居住的科罗拉多州，在我的眼睛适应黑暗后，我可以从我家车道上看到 5 星等的星星，但附近城镇的光污染使更暗的星星不可见。一般来说，您离文明越远，您能看到的星星就越暗。也许您是少数幸运儿之一，可以看到 7 星等的星星。但如果不是，也不要烦恼。使用双筒望远镜和望远镜，您可以看到更暗的星星，因为它们会收集更多的光并将其集中到您的眼睛中。借助这些工具，可以看到更暗淡的物体，您会发现天空中到处都是星星。
祝您天空晴朗，气温凉爽，在星空下度过一个美好的夜晚——并对您所看到的星空的大小产生新的 appreciation（欣赏）。