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[转帖] 天文常识漫谈

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发表于 2014-2-13 13:07:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
转自稻草人语的博客 http://blog.sina.com.cn/necedemalis

地球绕着太阳转动。这对我们来说一点都不新鲜,但是对六百年前的古人来说,这却是意想不到的事情。事实上,中世纪以前,人们认为地球是静止的,太阳绕着地球转动,其在夜空大背景即天球背景上留下的轨道痕迹被称为黄道。所谓的天球背景是离太阳系非常遥远的参考星空,因为从地球上观察,这些远处的星空背景是相对静止不变的。这个基础上,人们将太阳运行的圆轨道十二等分,每30度对应一个黄道带上的星宫,于是就有了黄道十二星宫the Zodiac。从地球上看,太阳绕着黄道线运行一周的时间,即太阳从冬至点到下一次运行到冬至点所经历的时间,称为一个回归年tropical year。另外,地球除了绕太阳公转以外,还在进行着绕地轴的自转,其自转平面即赤道面与黄道面并不重合,而是存在一个23.5°的夹角。这个夹角使得太阳对地球的日光直射点并不只限于赤道之上,而是从南纬23.5°至北纬23.5°之间作周年变化。
从我们北半球看,冬至时( 12月22日),阳光直射线南纬23.5°,这是阳光能直射到的地球最南纬度;此时北半球得到的日光最为稀薄;北半球在一年之中夜晚最长,白昼最短,北极区出现极夜。冬至后昼长始增,夜长始缩,日光直射点开始北移,三月后日光直射零纬度赤道,进入春分。春分时(3月21日),阳光直射赤道地区;北半球昼夜等长(事实上,南半球此时也昼夜等长,因为我们生活在北半球,此处只从北半球观点来考察)。春分后阳光直射点继续北移,白昼仍在增长,三个月后到夏至白昼时间达到最长。夏至时(6月22日),阳光直射北纬23.5°,是阳光能直射到的最北纬度;此时北半球获得的日光最为强烈;北半球在一年之中白昼最长,黑夜最短,北极区出现极昼。夏至后阳光直射点开始由北转南,昼长始缩,夜长始增,日光直射点开始南移,三月后日光直射零纬度赤道,进入秋分。秋分时(9月23日),日光直射赤道地区;北半球昼夜等长。秋分后阳光直射点继续南移,白昼仍在缩减,三个月后到冬至白昼时间达到最短,夜晚最长。到达冬至历时一个回归年。

   我们看到,回归线之所以被称为tropics,就像这个词汇的根本意思所表示的一样: turns,注意原词为复数。其词根trop意为to turn。回归线是太阳直射点在一年中南北“往返”移动的分界线。夏至时,太阳进入巨蟹宫,故北回归线也被称为the Tropic of Cancer【巨蟹宫之回归线】,同样的道理,南回归线被称为the Tropic of Capricorn【摩羯宫之回归线】。

   太阳从北回归线出发,再回到北回归线的时间被称为一个回归年tropical year【太阳直射点绕回归线一圈形成的年】。两个回归线之间的地区,即从23.5°S至23.5°N的地区被称为tropical zone【回归线中间的地带】,中文叫做热带。

tropic一词词根部分为trop‘to turn’,于是就有了英语中的:转义trope【a turn】、向地性geotropism 【turning to the earth】、西洋镜zoetrope【wheel of life】、向日葵heliotrope 【turn to the sun】、 趋光性phototropism 【turn to the light】;而对流层称为troposphere【sphere full of turns】,因为对流层内空气运动方向多变。
补充一点,春分和秋分在英语中统称为equinox,因为不管是在春分spring equinox还是秋分autumn equinox,白天都【与黑夜等长】。冬至和夏至统称为solstice,因为这个时候,【太阳停止】于回归线上,好几天才后开始移动。拿冬至winter solstice来说,太阳于12月22日直射南回归线,并在南回归线上停留三天,到12月25号才开始向北移动(有没有想过圣诞节为什么是12月25号,呵呵);夏至summer solstice相似,太阳于6月21日直射北回归线,并在北回归线上停留三天,到6月24日才开始向南移动。

当我们把地球的自转和绕日公转都考虑进来,我们发现在冬末春初的时间里,太阳的直射点在南半球,这时从北半球看,会发现早晨的太阳是从东偏南的角度升起的,而不是正东方。这也正是那首汉乐府民歌《陌上桑》开篇所表示的主题。
日出东南隅,照我秦氏楼。
秦氏有好女,自名为罗敷。
罗敷善蚕桑,采桑城南隅。

第一句话暗示着时间是在初春,正好衬托出少女罗敷的勤劳美丽,理说是很好的句子。以前遇见一个爱喷的老师,说这句诗有问题。因为太阳从东边升起,这是公理,怎么可能从东南方向呢。还瞎喷说这个“东南”里的“南”字是个虚词。我勒个去。我最讨厌这种自己没什么知识还不加考证乱践踏我们祖先的人,而这样的人比比皆是。这些自以为读了几年书就凌驾于古人之上的人,学了一点西方哲学就批评老子太形而上学、庄子太理想、屈原过于轻生、孔子太迂庸,往往却看不到自己肤浅的要命。我想知道为什么,牛顿站在巨人的肩上成就了自己的伟大,而我们却要把巨人踩在脚下来成就自己的肤浅,这个时代的我们到底是怎么了?
我们再回到天文地理话题,以地球为观察点来观察太阳在星空背景中的位置,会发现太阳在一年12个月中分别经过黄道十二星座。从春分点开始这十二个星座依次为:白羊座Aries、金牛座Taurus、双子座Gemini、巨蟹座Cancer、狮子座Leo、室女座Virgo、天秤座Libra、天蝎座Scorpio、射手座Sagittarius、摩羯座Capricorn、水瓶座Aquarius、双鱼座Pisces。注意到这些黄道星座形象中,大多数乃是动物形象,所以古希腊人为其取名叫ζωδιακός κύκλος 【circle of animals】,汉语意思为“动物环”,英语中的zodiac就是由ζωδιακός一词转写而来。

对比古希腊人对银河的称呼Γαλαξίας κύκλος 【circle of milk】,汉语意思为“奶环”,英语中的galaxy就由Γαλαξίας一词转写而来,这个转写后来概念扩大被用来泛指星系,而对Γαλαξίας κύκλος一词的英文意译Milky Way则被用来指代银河系了。详细内容请见《宇宙的秩序以及关于“牛奶街”的误会》一文。
zodiac一词字面意思为【与动物相关的(环)】,其词根部分为zo‘生命、动物’,于是就有了英语中的:动物园zoo、动物zoon、动物学zoology、动物传染病zoonosis 【动物病症】;动物中流行的病症称为epizootic【在动物中间】,对比在人类中流行的病症epidemic【在人们中间】;还有各种各样的生物,如太阳虫heliozoan、水螅hydrozoan、苔藓虫polyzoan、原虫protozoan;以及各种各样的动物界分类,如原生动物门Protozoa、后生动物亚门Metazoa、扁盘动物门Placozoa;地理时代中的各个阶段:原生代Proterozoic、古生代Paleozoic、中生代Mesozoic、新生代Cenozoic。

  所谓十二星宫,即从地球上的观察者来看,太阳在黄道带上运行时所在的星宫位置。比如一月初时太阳在摩羯座Capricorn位置,但是对地球上的观测着来说,此时摩羯座被淹没在太阳的光辉中,我们是无法观测得到的。这时我们看的最清楚的则是黄道带上和太阳位置正好相对的双子座 Gemini。

只有在出现日食eclipse的时候,太阳光被月亮挡住了,迎着太阳的位置我们才能观测得到这个星座。因此黄道被称为ecliptic,意思是【日食中出现的】太阳位置。而eclipse表示日食,则是由ex‘out’(对比exit、exodus、export、exhume、extract)和词根lip‘leave’组成,意思是leave out“失去、离开”,因为日食的时候月亮挡住而太阳,此时我们视野中的太阳【失去了】,故称为eclipse。词根lip和英语中的leave同源,意思表示“离开、抛弃”,于是就有了省略ellipsis【弃去】、避讳之词lipogram【被弃之字词】、字母脱漏lipography【书写漏写】、无毛发lipotrichia【毛发脱了】。

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发表于 2014-2-13 14:56:49 | 显示全部楼层
黄道十二宫的东西,没有啥用。
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发表于 2014-2-13 14:57:15 | 显示全部楼层
要用天赤道坐标系的古天文系统。
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 楼主| 发表于 2014-2-13 15:45:59 | 显示全部楼层
卓尔金 发表于 2014-2-13 14:56
黄道十二宫的东西,没有啥用。

道家好像有个说法,太阳历也有大用?
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发表于 2014-2-13 18:11:32 | 显示全部楼层
太阳历当然是有用,但是要先知道古历法的应用之后从能真正搞懂太阳历的入用问题。
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