通俗天文學

第4部分 (第2/4頁)

這一點。

我們現在就可看出，我們說過的環繞全天球的兩道圈是由兩種絕不相同的方法定出的。天球赤道是由地球轉軸的方向規定的，恰在兩天極的正中間嵌入天球。黃道卻是由地球繞太陽的運動來決定的。

這兩道圈並不一致，卻在相對的兩點相交，約成２３．５度的角，或者說約為直角的四分之一。這個角便叫做“黃赤交角”（ｏｂｌｉｑｕｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｃｌｉｐｔｉｃ）。要想正確明白何以發生這種情形，我們必須再說一下兩天極。從我們已說過的話看來，不難知道兩天極並不由天上的東西決定，卻只是依據地球轉軸的方向；它們不過是天上相對的兩點正好和地球轉軸成一直線罷了。天球赤道既是兩天極正中間的大圓，也便自然是隻由地球轉軸的方向而定，跟別的毫不相干了。

現在我們想象地球繞日軌道是水平的。我們可把它想象成一個將太陽安置在中心的平盤的圓周。我們再假定地球依這圓周執行，中心恰好在平盤上；那麼，假如地球的自轉軸是垂直的，它的赤道也一定是水平的並且與平盤在同一平面內，而地球一年圍繞平盤一週的時候，中心也永遠正對著太陽了。於是在天球上，由太陽的路程來決定的黃道也一定跟天球赤道是同一圓圈了。黃赤交角（黃道傾斜角）的來歷便是因為地球軌道並不垂直得像剛才所假定的，卻傾斜了２３．５度。黃道對平盤的傾斜也就剛好是這麼多，所以，這傾斜只是由於地軸的傾斜。與此相關的有一件重要的事實，在地球繞太陽旋轉的時候，它的軸在空間的方向是不變的；因此，地球北極便有時偏向太陽有時偏離太陽了。這種情形見圖６，圖中表示剛才假想的平面盤，地球的軸偏向右方。不論地球在太陽的東西南北，北極的方向永遠不變。

要看出這種黃道傾斜的影響，我們可以假想在３月２１日左右的一個正午，地球突然停止不旋轉了，可是還繼續環繞太陽執行。以後三個月內我們所見的便是圖７的情形。圖中假定我們正向南天望去。我們看到太陽正在子午圈上，乍一看似乎靜止不動。圖中表示天球赤道從東到西與地平相交，正如前面所說的情形，黃道與赤道相交於春分點。接著守候了約三個月的時間，我們就會看到太陽慢慢地沿著黃道走向寫著“夏至點”的地方去。那一點是它途中最偏北的一點，它約在６月２２日前後達到。

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太陽的週年視運動（2）

圖８使我們能繼續追蹤太陽三個月。經過了夏至點以後，它的軌跡又使它漸漸接近天球赤道，約在９月２３日前後它再由天球赤道經過。這一年剩下一半的路程剛好是它前六個月所行路程的複製品。它在１２月２２日達到離赤道最南的一點，又在３月２１日經過天球赤道。這些日期偶爾會有前後的不同，那是因為閏年的緣故。

現在我們看到太陽的週年視運動的軌跡中有四點要注意：（一）我們開始守候的地方是春分點。（二）太陽行到最偏北的一點，又要開始返回而向南接近赤道時，那是夏至點。（三）正對著春分點的是秋分點，太陽在９月２３日前後經過。（四）正對著夏至點而太陽最偏南的一點，那是冬至點。

在兩天極之間透過這些點與天球赤道成直角的時圈稱為“分至圈”（ｃｏｌｕｒｅｓ）。透過春分點的二分圈，是赤經的起點，我們已說過了。與之成直角的是二至圈。

現在我們再來說明星座與季候及每日時間的關係。假設今天太陽與一顆星星同時經過子午圈，那麼明天太陽就要在該星的東邊相距約一度遠了，這就是說星要在太陽之前約４分鐘經過子午圈；這種情形一天天繼續下去，一直到一年以後兩者又重新聚會，同時經過子午圈。這樣一來，一顆星經過天空的次數要比太陽多一次了。這就是說：平年之間，太陽經過子午圈３６５次，一顆恆星就要經過３６６次。當然，如果我們取一顆南天的星來計算，它的出沒次數又和太陽一樣了。

天文學家計算這種與太陽不同的恆星出沒的時間是用的一種“恆星日”（ｓｉｄｅｒｅａｌ　ｄａｙ），這一日之長正好等於一顆星（或春分點）兩次經過子午圈之間的時間。天文學家又將一恆星日分為２４恆星時，再照常分為分秒。他們又用一種比普通時鐘每天快３分５６秒的恆星時鐘來計算恆星時。所謂恆星午便是春分點經過當地子午圈的時刻。那時恆星時鐘便是零時零分零秒。照這樣安排下去，恆星時鐘便正好和天球的視轉動時間一致。我們的天文學家不怕如許麻煩，設計了這樣一個恆星時鐘，為的是能無論晝夜，只要向他的時鐘一看，便知道什