講個笑話,性格開朗幽默的小錢去坐飛機。登機驗票時,年輕漂亮的空乘問,先生,您好,請問您是什麼座?小錢笑著回答,我是巨蟹座,那小姐姐你呢?空乘羞紅了臉,低聲說,我雙魚座。
開篇小段子,我們可以看出,星座運勢是女生間喜歡談論的話題,更是會聊天的男生和女生搭訕的利器。高曉松曾經說話,懂星座的男生,都很花心。他們對於星座佔卜,學以致用,周旋於不同小姐姐之間。通過以下一本正經的分析,你將會轉變對星座的認識,甚至可以窺見摸金校尉胡八一觀(hu)星(kan)尋(ba)龍(mei)的本領。
十二星座的來源
兩千多年(這個時間很重要,一定要記住),古希臘天文學家希帕恰斯,將黃道帶均分為12等份,以春分點為起點,每30°為一宮,並用宮內主要星座為其命名。於是,白羊、金牛、雙子、巨蟹、獅子、室女(處女)、天秤、天蠍、人馬(射手)、摩羯、水瓶、雙魚,成為我們現在耳熟能詳的黃道十二星座。
什麼是黃道呢?為了方便後續的分析,我將從這個概念開始,幫大家回顧曾學過的地理知識。
恆星年
地球,除了自轉,還存在繞行太陽的公轉。地球環繞太陽的軌道面,就是黃道面。如果以地球為參考標準的話,太陽就在我們看到的星空背景上緩慢移動。在不同的時間點,太陽經過不同的星域,這些星域,就是上文提到的星座。比如,每年3月21日到4月19日,太陽正好途徑白羊座星域,因此這段時間出生的娃,守護星座為白羊座(讀完全篇後,再讀這段,會有新的體會)。
太陽在星空中走完一圈,回到起始位置的時間,被稱為一個恆星年,在這一年中,太陽走過的路線就是黃道。我們的先人,通過太陽在星空中的移動,測量出了一恆星年的長度,365.25636天。
回歸年
古人還發現,太陽的位置移動,會使地面上樹幹影子的長短發生變化。為了精確計算日影長短變化的時間,古人製作了圭表。當陽光照射表上時,在圭上留在日影。隨著太陽位置的變化,影子的長度也隨之消長。正午,日影最長的時刻,古人謂之冬至;日影最短,則謂之夏至。兩個冬至(或夏至)之間的時間間隔,被稱為一個回歸年。根據測量,一回歸年的時長為365.2422天。
細心的同學,可能已經發現,恆星年和回歸年並不相等,他們相差了大約20分鐘23秒。為什麼同樣是地球圍繞太陽公轉而出現的時間,卻出現了差異,這和本文開頭討論的星座有什麼聯繫呢?
歲差
我們的地球,除了繞日公轉之外,還存在自轉。地球的自轉軸是傾斜的,導致地球赤道面與黃道面存在23°26′的夾角,被稱為黃赤交角。地球自轉軸(地軸)的傾斜,使得地球在公轉時,太陽在地面的直射點一直在發生變化。夏至時,太陽直射北回歸線;冬至時,太陽則直射南回歸線。太陽直射點的變化,導致了地球上春夏秋冬的四季交替。
回歸年,顧名思義,就是太陽直射點回歸所需的時間。而恆星年,從本質上看,即地球圍繞太陽旋轉一周所花的時間。兩者間的差異,體現在當地球的公轉還差20分鐘23秒達成一圈時,太陽的直射點已經回歸至一年前的起始位置。我們古人早發現了兩者的差異,並且把恆星年稱為「年」,回歸年稱為「歲」,兩者的時間差,叫做歲差。歲差,是怎麼發生的呢?
歲歲年年星相似——歲差的前因
若把地球看成一個旋轉中的陀螺,地球陀螺則擁有一個傾斜的自轉軸,與公轉軸存在夾角。玩過陀螺的同學都知道,當陀螺沒有垂直旋轉時,它的旋轉軸會在旋轉中發生晃動。在物理上,這個現象叫做進動。其實,地球自轉軸——地軸,一直在圍繞公轉軸運晃動,這個現象被稱為地球的進動。歲差,就是源自地球的進動,它的周期,大概在27500年左右。
關於進動的詳細原理,涉及物理學知識,本文就不詳細展開分析了,想進一步探索的同學,可在評論區留言討論。下面我們主要關注地球進動和歲差,會帶來什麼樣的後果?
歲歲年年運不同——歲差的後果
首先,由於地球的進球導致的歲差,使得太陽直射點早於恆星年回歸,解釋了回歸年短於恆星年的現象。
其次,星空中用於定位的北極星,隨著時間,也在發生更替。在地理上,我們習慣把距離地球正北極最近的恆星,當作北極星。當下的北極星,是小熊座α星。由於地軸一直在運動中,1000年前的北極星則是小熊座β星;3000年前,人們把天龍座α星當成北極星。北極星如此重要,千百年來,人們就是靠它的點點星光,確定正北方位,指引回家的路途。
敲黑板,歲差影響最重要的一點,星座時間的整體推移。2000多年前,當希帕恰斯在劃分十二宮星座時,是以當時的星空為基準的。2000年來,鬥轉星移,歲差逐漸累積,太陽遊經不同星座所在星域的時間整體發生了推移。比如,公元0年3月21日-4月19日,太陽正好進入白羊座範圍;但在2020年3月21日,太陽仍然逗留在雙魚座深處,直到4月10日左右才會進入白羊宮。其他星座也存在相同的情況,其時間整體向後發生了推移。
分析到這裡,各位同學應該能明白,本文開頭的小錢,他可能是巨蟹座,也可能是雙子座,這完全取決於他出生當天,太陽到底逗留在哪個星座中。如果空乘小姐姐讀過聞宇的文章,那肯定能給出「準確」的答案。
星座文化,已經存在於人類歷史上千年,我們無法僅用簡單的對錯對其進行評價。以上的分析,僅僅是在天文學範疇內進行。對於不同的人群,星座有著不同的意義。
於天文愛好者,星座在群星中閃爍,隱藏著諸多有關宇宙的奧秘;於文學及歷史愛好者,星座背後一個個可歌可泣的故事,不乏古人對歷史事件的演繹,對美好生活的嚮往;於夢想途中的奮鬥者,星座給予的指引,使其樂觀,在失敗之後不氣餒,勇往直前;於對於80及90一代,星座意味著一件件交織著勇氣和堅強意志的聖衣,在燦爛的星空下,鳴唱著那一曲永不凋零的《天馬座幻想》。
對天文地理科學感興趣的同學,歡迎關注聞宇愛百科。
註:部分圖片來自網絡,侵刪。