1977年12月29日 星期四

天上的星星_星星的世界-天球的構造

我們所謂的「天球」,就是一個以我們為中心的一個非常非常大的球體;只因為有地平線的關係,我們能夠看見的是這個天球的半個球面。這個半個球面加上地平線下的另半個球面,而拿我們的地球為中心,任意長為半徑,畫成的一個大球面。我們就想像,一切所能看得見的天體都投影在這個球的裡面。

在前面我們曾經提過,這個大球面是一個假設,根本就沒有所謂的「天」,也沒有什麼「球」的存在。這只不過是包裹地球的大氣反射光線的結果。因為地球是圓形的,所以包圍著的大氣層也就呈現圓球的形狀了。

在著個天球裏,我們站在地球上面的任何一個地方,張目四顧,可以覺得我們似乎是站在一個平面上。這個平面,就叫做「地平」。其實這是和地面相切的一個假想平面。如果把這個平面,在想像中再擴大到和天球相遇,這個大圓圈就叫「地平圈」。這個圈作用,就跟我地球上的赤道一樣,緯度從這個圈量起,向上90度的點,叫做「天頂」。換一句話說,天球的天頂就是我們頭頂上的正上面的地方。反過來說,從天頂直錘下去,延長一直線和天球相交的一點叫做「天底」。這個天底到地平圈的距離也是90度。

天球上東西南北的定點,就是先將我們地球自轉的地軸,在想像中延長。在北極那方,相交於天球那一點叫做「天球北極」;在南極的那一方,跟天球相交那一點就叫做「天球南極」。進一步說,假使我們站在地球上的北極或者南極,這時候的天頂也就是「天的北極」或者是「天的南極」了。當然囉,我們住在地球的北半球,要想看看天的南極是不可能的事。

通過天頂天底和天球南北極相連結的一條線,通常我們叫它做「子午線」。這個子午線和地平線相交的有兩點:北極那方的叫做「北點」,相對的那一點叫做「南點」。換一句話說,延長連結天頂和天球北極的線,讓它跟地平線和北點以及南點相交,這條線就是「天球的子午線」。因此,天的子午線,隨著我們在地球上的所在地——經度的不同而異。

我們知道太陽在天球上運行,一年中它所經過的軌跡叫做「黃道」。

通過地球中心,跟地軸成直角的平面我們叫它做地球的赤道面。如果把地球的赤面在想像中擴大,讓它和天球相交,這相交形成的圓圈就是「天球赤道」。在天球上赤道和黃道兩個面相交成23度半的角。兩個圓圈相交,有兩個交點。我們看見太陽沿著黃道從南向北運行,每年3月21日,經過赤道這一點,叫做「春分點」。這時候也就是白天跟晚上一樣長的「春分」。二千多年以前,這個春分點就在白羊星座哩,所以黃道12宮,白羊星座就排第一了。外國人常用第3個希臘字母γ來表示春分點,這是因為γ這個字母像羊頭的緣故。

當太陽沿著黃道,從北向南運行,每年9月23日經過赤道相對的一點,叫做「秋分點」。這時候也就是我們地球上晝夜平分的「秋分」。

太陽循著黃道運行,從春分點到秋分點中間,達到距離天球赤道北方最遠的一點,叫做「夏至點」。這時候就是一年當中白天最長,晚上最短的「夏至」(6月21日)。反過來,太陽從秋分點運行向春分點,到達距離天球赤道南方最遠的一點,叫做「冬至點」。這時候就是一年當中,白天最短,晚上最長的「冬至」)12月21日。


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