地球漂浮在宇宙中嗎？上下怎麼來區分？它的下方又是什麼？

我們在地面上的方位感知是比較容易的，因為地球的引力給了我們一個垂直向下的作用力，我們能站在堅實的地面上就是引力的作用，而我們的視覺和前庭器官綜合感知下，將會對自身所處的方位與狀態有一個準確的判斷！

但在太空中的微重力環境下前庭器官的感知已經失效，唯一能參考的只有視覺，但在宇宙空間，任何位置都是繁星，我們以什麼什麼參考系來判定當前所處的狀態？

宇宙中的上和下

前文說明上下的感覺是引力給予的，太空的微重力條件下我們無法以此作為依據。所以自身的感知已經徹底廢了，不過這問題並不大，我們可以建立一個坐標系來輔助我們來理解太空中的狀態！

在我們的習慣中，我們將地球自轉軸的的北天極指向定義為上，南天極方向定義為下，從網上搜到的標準地球示意圖都是北極在上，南極在下，為什麼會出現這樣的理解？

• 大部分國家都在北半球

• 天文學早期是從北半球發展起來的

早期這是一個約定俗成的結果，而後期則演化成了一個赤道坐標系，它包括的關鍵元素有如下兩個：

• 赤緯：δ

• 赤經：α

赤道指標系和地理坐標系幾乎就一樣，它們共用一個基準平面（赤道面）和極點（南北極），只不過一個來表示地球坐標，一個來表示天球坐標，但無論哪個，對我們理解上下的概念都沒有任何問題！

因此在近地軌道上，你可以參考赤道坐標系，來對自己的狀態來作一個判斷！但這僅僅只能輔助你理解狀態，真正的上下並不存在！

更大範圍內的方位判斷

前文所述在地球附近時我們可以用赤道指標系來輔助理解是完全沒有問題的，但到了太陽系其他位置，因為沒有地球這個參照物，我們容易失去方位感，需要一個新的更大範圍的坐標系來替代它！

黃道面理解起來非常簡單，即以太陽為中心，地球公轉一周形成的平面稱為黃道面，太陽系絕大部分天體都在黃道面附近運行，以它為標準判定自身的方位有比較強的代表性！那麼如何來判定太陽公轉軌道平面的上下呢？

右手定則，非常類似我們判斷電流方向的右手盯著，手指指向旋轉方向，大拇指指向就是天體的北極方向（約定的北極方向，並不一定是指磁極）！

參考這個方法，我們很快就能搞定天體的北極方向在哪裡了，而對於沒有磁場或磁場混亂的天體來說，這個非常簡單！

• 銀道面坐標系

到了銀河系，太陽系黃道面坐標又不太合適了，當然我們可以參考建立一個銀道面坐標系，比如也用自轉方向來判斷銀河系的北天極方向，然後理解下上下即可！

不過我們要稍微注意下，黃道平面和銀道平面有一個很大的夾角，所以各位發現的旅行者一號飛行方向在黃道面上有一個非常大的角度，這就是和銀道面大致平行的方向。

出了銀河繫到了更大的尺度，比如超星系團，甚至宇宙，您會發現，我們又返回赤道坐標系了，因為只有這個天球來表示這些方位也許是最方便，也最容易理解的！不過另一個銀道面坐標系我們也常用，比如宇宙微波背景輻射圖！

把天球展開成了我們所能見到的平面，畢竟我們在二維平面上無法展現三維天球，而這個展開就像世界地圖一樣，數百年來我們早已習慣這種球面展開的表示方式了！

地球的上下左右又是什麼？

地球是在太陽的引力場內運動，準確的說是地球在太陽彎曲空間的測地線上運動，地球的速度剛好與之平衡，這是一條半永續的測地線，大家無需擔心掉入太陽的中！因此以漂浮在宇宙空間中定義是不準確的！

上文我們搞清楚了方位，那麼來說說地球的上下和宇宙空間中方位的關係。準確的說其實沒啥關係，因為在引力場中下方是指向質心的，所以我們站在地球表面的時候，腳下就是下，頭頂就是上，而整個宇宙都在我們的頭頂！

而根據赤道坐標系來看，地球的南天極指向就是下，那麼下方就是南十字座和半人馬座，不過地球的南天極並沒指向亮星，因此我們並不能說出南極星在哪裡！

南天極指向是一個不存在的星座亮星連線的交叉點，而在將地球南天極放到銀河系中，那麼南部天區指向的是銀心方向，當然南天極並不是銀心！

太陽系在銀河系中運動的示意圖，我們無法用地表的上下來衡量這個系統，但仔細想想，各種輔助我們理解的坐標系建立起來之後，應該就會有概念了！