看图学天文

西北人

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一楼图示：恒星的运动

太阳每天东升西落，可说人尽皆知。但较少人注意到的是，原来差不多所有天体，包括月球、行星和所有恒星，皆同样会东升西落。事实上，天体当然不会真的每天巴巴绕着地球旋转，这个假像其实是由于地球自转所造成的。

我们可以把天空幻想成一个称为天球的大玻璃球，而所有天体包括太阳星星等皆镶嵌在天球上，而地球则孤悬于天球的中央。当地球自西向东自转，身处地球上渺小的人类，当然感觉不到地球的运动，反而觉得整个天球皆自东向西绕着地球旋转，造成太阳及其他天体每天东升西落的错觉。

在图中，你会发觉接近天球北极的星永远不会下山，我们称这些星为拱极星。着名的北极星虽然只是众多拱极星中的一颗，但由于它非常接近天球北极，所以看来似乎永远静止不动。

北极星相对于地面的位置取决于观测者所在地的纬度﹐例如在香港﹐北极星会在正北﹐离地面22.4度。

同样道理，有些星永远不会东升。居住在北半球的人永远看不到接近南天极的星，而居住在南半球的人同样也看不到接近北天极的星。可惜的是，天球南极附近没有光星，所以没有「南」极星为南半球居民引路。

这二幅模拟图例显示在北半球可以见到的恒星运动﹐第一幅指向天球北极方向(你会发现其实北极星并不是完全固定不动的)﹐第二幅指向东方。

西北人

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图片3~6图示，太阳的运动

在天球上，恒星的相对位置是固定不变的，假若我们撇除由于地球自转所造成的东升西落运动，恒星在天球的位置可说是不变的(注：事实上，恒星在天球上的位置其实是会变化的，我们称恒星在天球上的运动为自行，但恒星的移动非常非常缓慢，非要经过数十年的时间，再加上精确的量度，才能够侦测出来)。

虽然太阳亦只不过是一颗普通的恒星，但由于地球的公转运动，太阳在天球上的位置皆时时刻刻自西向东移动，每年环绕天球一周。太阳在天球上的轨迹称为黄道，在黄道上的星座称为黄道十二宫。(注：其实现在的黄道还会经过蛇夫座，但根据传统的习惯，我们通常不会将它列入黄道星座之内)。黄道十二宫源自古老的占星术，不少人以为太阳周年运动时，逗留在每一宫的时间是一样的，但可惜这个「常识」是错的。

问：甚么是一天？
答：我们通常以为太阳回到相对于地面同一位置便是一天，例如由中午至另一个中午。用这种方法定义的一天称为太阳日，利用太阳投影位置量度时间的日晷，便是根据这个定义运作的计时仪器。另一个较鲜为人知的定义，便是以星星返回天空同一位置为一天，称为恒星日。由于地球公转的关系，一个太阳日比一个恒星日长。一年中大约有365个太阳日，但却有366个恒星日，你知道原因吗？

很多人都知道，较准确的说法是一年有365.2422太阳日。为了避免长久累积这0.2422日而出现误差，我们有4年一闰的解决办法，普通年是365日，但闰年则有366日，而多出的一天便安插在2月最后一天之后。心思细密的读者会注意到，四年一闰即每年平均有365.25日，比一年的真实日数多了0.0078日，误差虽小，但数百年累积下来便不得了，所以历法规定，可以被100除尽的年份不置闰(例如1700、1800、1900)，但可以被400除尽的年份则保持置闰(例如2000、2400、2800)，因此，每400年便少了3个闰年，即平均一年少0.0075日，每年误差为0.0003日，或每3000年误差不多于一天。这种历法称为公历或格里哥历。

月球的视运动和太阳相若。两个满月之间相差29.5日，称为一个盈亏月。要注意的是，中国人使用的农历其实已考虑了太阳及月球的运动，所以正确来说是阴阳合历。

由于地球的自转轴相对于公转轨道平面倾斜了23.5度，再加上地球的绕日运动，所以太阳东升的方位角会随日子改变。

地球有赤道，天球上亦有天球赤道。天球赤道和黄道的交角是23.5度，而相交的两点分别称为春分点及秋分点。此外，在黄道上距离春分和秋分点最远处则称为夏至点和冬至点。每年3月21日、6月21日、9月21日和12月21日前后，太阳便会分别运行至黄道上的春分点、夏至点、秋分点和冬至点的位置。在夏至日，日长夜短，太阳会直射北半球，由于北半球会获得较多的阳光，所以天气会变得炎热，南半球的天气则刚好相反，此时正值隆冬时分。

在夏至日，太阳东升的位置，是全年最偏北的；在冬至日时，则在全年最偏南之处升起，造成北半球夏天日长夜短、冬天日短夜长的天文现象。

kaorin

一目了然....謝謝分享......

西北人

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图7~9，行 星 的 运 动
对于古代人来说，行星是会在天球上四处闯荡的「星」，现在我们知道，它们会四处乱闯，是由于它们和地球一样，皆会绕日公转。太阳系有九大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。除了九大行星外，更有不少细小的天体绕着太阳旋转，包括小行星、周期彗星等。
由于水星和金星的轨道在地球轨道之内，所以称为内行星。从地球看来，它们和太阳永远形影不离，由太阳东面走到太阳西面，再回到东面。由于它们和太阳靠得很近，所以我们只能在日出前或黄昏后看到它们。金星光芒万丈，是天空中除了太阳及月亮之外第三颗最光亮的天体，在日出前出现的金星，我们称为晨星，这个阶段约维持一百天，之后金星会在日落后才出现，这时便称为昏星。

其他行星(火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星)称为外行星。由于它们亦会绕日公转，所以在天球上的运动，基本上是由西向东移动﹐我们称之为顺行。但由于地球的公转速度较快，所以它们有时被地球「赶过」，这时在地球看来，它们在天球的运动会完全倒转，变成自东向西，我们称之为逆行。(内行星也有顺行和逆行。)通常，外行星每次会逆行数星期至数月不等，所以你不可能一夜间看到外行星顺行、逆行再顺行的运动。

西北人

图10~天 球

当我们眺望长空，我们无法说出星星究竟离我们多远。表面看来，所有星星就好像镶嵌在一块「平面」上的宝石一样，情形有如我们看电视，把一个立体的世界压缩在平面的荧光幕之上。


天空把我们四方八面包围着，对我们来说，可以把天空幻想成一个被称为天球的玻璃球，而地球就孤悬在这个天球中央。所有的天体看来皆处于天球表面之上。

在前一章，我们提到虽然天球看来绕着地球不停转动，但其实真正在转的是地球，天球本身是不会移动的。

每个家庭都有一个地址，固定在天球上的星星亦需一套座标系统来标示它们在天球上的位置。这套座标系统和地球上惯用的经纬度座标十分相似。只要我们将地球的自转轴无限延长，便会穿过假想天球的两极，我们称之为天球北极和天球南极。而把地球的赤道投射到天球上，便成为天球赤道。


赤纬的算法是从天球赤道开始至两极止，向北由0度至+90度或北90度，向南由0度至-90度或南90度。

赤经的算法较特别，和地球经度(由-180度至+180度)的算法不同，赤经是在天球赤道自西向东由0小时至24小时。和时间一样，赤经的每小时可分为60分，每分可再细分为60秒(注：赤经的分秒并不等如角度用的角分角秒﹐你能指出他们的分别吗？)。赤经计算的起点为春分点，相信你仍记得春分点是天球赤道和黄道的其中一个相交点。


附注：

1、天球的北和指南针所指示的磁北并不相同。(而且﹐其夹角会因地点不同而相异。)



2、像转动中的陀螺一样，地球的自转轴在太空中其实并不固定，而是以26000年的周期在转动，这个运动称为岁差或进动，所以，春分点和天球北极的位置亦会非常缓慢地移动。

sychen

極好的圖解說明！ 謝謝了！

qijianjun98

顶

cinderella7

今天我又上了一课了

xueba

易天行

三人行，必有我师，
谢谢，师傅，
弟子，学习了。

duanbin24

真正的好东西

wgj

help_cfp274

楼主~~~！ 哪里可以获得更多类似的教材？！（会动的！）

shaula

很多天文網站都有啊 (不過外文居多)
http://www.hkskycity.com/sphere.htm


例如you tube
http://tw.youtube.com/watch?v=T1gD3HsnePg
http://tw.youtube.com/watch?v=gm-TyMyNGyM&feature=related
http://tw.youtube.com/watch?v=O9hawBb3wbk&NR=1
http://tw.youtube.com/watch?v=DuiQvPLWziQ&NR=1
http://tw.youtube.com/watch?v=taHTA7S_JGk&feature=related
http://tw.youtube.com/watch?v=nQnRUMq91zs
http://tw.youtube.com/watch?v=6gLO4f2lDtQ&feature=related
日行跡: http://tw.youtube.com/watch?v=tD4RHQc-s7Y&NR=1
            http://tw.youtube.com/watch?v=QmHwyQwn0Sg&NR=1

Wiki亦有許多資料及鏈結
如http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_time
http://en.wikipedia.org/wiki/Celestial_sphere

1F樓主首發的用心是很值得肯定的

[ 本帖最後由 shaula 於 2008-3-1 11:43 AM 編輯 ]

shaula

給個中文網站解釋火星的逆行運動 :
http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/phpBB/viewtopic.php?topic=13258
點擊動畫檔可聽到中文說明