天球

一個(gè)與地球同心的假想球體

宇宙的本質(zhì)究竟是什么，說法不一。我們可以將宇宙想象成一個(gè)與地球同心的透明球體，繁星和其他天體分布其間，且有固定的位置，繼而以這個(gè)簡(jiǎn)單的模型為基礎(chǔ)，制定天文測(cè)量體系，繪制星圖。

天球是一個(gè)虛構(gòu)的概念，將復(fù)雜的三維宇宙簡(jiǎn)化成一個(gè)擬地球式的球體。天球概念刻意忽略了地球以一天為周期的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及以一年為周期的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（參見第15頁），該宇宙模型重新回歸到了“地球不動(dòng)”的古代觀點(diǎn)，假設(shè)天球上的繁星每天圍繞地球運(yùn)行，太陽和其他行星在天球上的運(yùn)行速度比其他天體更慢。

如下圖所示，天球以貫穿天極的軸為中心旋轉(zhuǎn)（天極指的是地球南北兩極對(duì)應(yīng)的天球極點(diǎn)），天赤道將天球分為兩個(gè)半球。太陽每年在天空中移動(dòng)一圈，它的移動(dòng)路線被稱為黃道，黃道與天赤道相交于兩點(diǎn)，即春分點(diǎn)和秋分點(diǎn)。

天球上的星體

這張圖中，為了更清晰地展示天球的結(jié)構(gòu)，隱藏了近側(cè)星體。天球兩極與地球兩極在同一直線上，天赤道與地球赤道在同一平面，天球的赤緯線與天赤道平行，赤經(jīng)線（R.A.）連接兩個(gè)南北天極。黃道（假設(shè)地球不動(dòng)，太陽運(yùn)行的軌道）與天赤道之間存在一定夾角，黃道與天赤道有兩個(gè)交點(diǎn)。太陽進(jìn)入北半球天界的點(diǎn)即春分點(diǎn)，也就是白羊?qū)m第一點(diǎn)（以符號(hào)表示）。這一點(diǎn)的坐標(biāo)是：赤經(jīng)0時(shí)、赤緯0度。

坐標(biāo)系

和地球上定位的位置一樣，要有固定的參照體系，才能測(cè)定天體在天空中的位置。以觀察者看到的地平線為基礎(chǔ)，制定水平坐標(biāo)系，是給天體定位的最簡(jiǎn)單的方法。地球每天自轉(zhuǎn)一周，也就是說，在特定的地點(diǎn)和時(shí)間，對(duì)應(yīng)的水平坐標(biāo)是特定的。在實(shí)踐中，測(cè)定天體位置時(shí)，相較于水平坐標(biāo)，“赤道坐標(biāo)”更實(shí)用。

? 水平坐標(biāo)

測(cè)定一顆星體（或任意物體）的位置，要先判斷它與水平面的夾角（高度角），以及指北方向線依順時(shí)針方向到目標(biāo)方向線的水平夾角（方位角）。如果觀察者在地球上的位置或觀測(cè)時(shí)間發(fā)生變化，星體的水平坐標(biāo)也會(huì)隨之改變。

1 方位角（正北起，順時(shí)針方向夾角）

2 高度角（與水平面夾角）

? 赤道坐標(biāo)

赤道坐標(biāo)系中，用赤緯（天赤道以南或以北的緯度）和赤經(jīng)（以時(shí)、分、秒為單位，將白羊?qū)m第一點(diǎn)定義為赤經(jīng)0時(shí)）來描述恒星的位置。

1 赤緯（與天赤道的夾角）

2 赤經(jīng)（白羊?qū)m第一點(diǎn)以東的角度）

3 白羊?qū)m第一點(diǎn)

4 天赤道