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易經(jīng)來(lái)源于天象，通過(guò)觀測(cè)天體的位置來(lái)服務(wù)于生產(chǎn)和生活。古人依據(jù)天象制定歷法。那么，古人是如何判斷天體位置的呢？答案是——天球系統(tǒng)。 在浩瀚無(wú)垠的宇宙面前，人類始終懷著無(wú)盡的好奇與探索欲望。為了更好地觀測(cè)、理解和描述天體的位置與運(yùn)動(dòng)，天球系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。它猶如一座橋梁，連接著地球上的觀測(cè)者與遙遠(yuǎn)的宇宙深處，讓我們得以在看似混亂無(wú)序的星空中找到規(guī)律和秩序。  天球系統(tǒng)  圖1 一、天球的概念與構(gòu)建 天球，從直觀上理解，是一個(gè)假想的、以觀測(cè)者為中心的巨大球體。也就是以地球?yàn)橹行?，想象地球不?dòng)，太陽(yáng)系和宇宙圍繞地球運(yùn)動(dòng)。其半徑可以視為無(wú)窮大，這樣無(wú)論天體距離我們有多遠(yuǎn)，都可以被投影到這個(gè)天球的表面上。想象一下，在一個(gè)寧?kù)o的夜晚，當(dāng)我們仰望星空時(shí)，所有的星星仿佛都鑲嵌在這個(gè)巨大的天球之上，它們與我們之間的距離差異在視覺(jué)上被暫時(shí)忽略，共同構(gòu)成了一幅壯麗的星空畫(huà)卷。  圖二 北天極、南天極： 天球系統(tǒng)的構(gòu)建基于地球的觀測(cè)視角。地球的自轉(zhuǎn)軸向北延伸與天球相交的點(diǎn)被定義為北天極，地球的自轉(zhuǎn)軸向南延伸與天球相交的點(diǎn)是南天極。圖一紅色傾斜豎線，南北兩個(gè)點(diǎn)即為南北天極。 天赤道： 地球赤道平面，向外延伸與天球相交的大圓則稱為天赤道。圖二紅色線圈就是天赤道，注意，天赤道是一個(gè)面，是線圈包含的平面，而不是一個(gè)線圈。 黃道: 黃道是天文學(xué)中的一個(gè)重要概念，指的是太陽(yáng)圍繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面（黃道面），以及與天球相交的大圓。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，黃道是太陽(yáng)在天球上周年視運(yùn)動(dòng)的軌跡。圖二中所示的黃色線圈即為黃道，它與天赤道一樣，代表一個(gè)平面，而非簡(jiǎn)單的線圈。 從地球的視角來(lái)看，太陽(yáng)似乎沿著一條路徑在星空中移動(dòng)，這條路徑就是黃道。需要注意的是，黃道是一個(gè)非常重要的概念，它與二十四節(jié)氣和六十四卦的劃分緊密相關(guān)，同時(shí)也是歷法制定的重要依據(jù)。 舉例來(lái)說(shuō)，二十四節(jié)氣是中國(guó)古代制定的一種用于指導(dǎo)農(nóng)事的補(bǔ)充歷法，其根本依據(jù)即是根據(jù)太陽(yáng)在黃道上的位置來(lái)進(jìn)行劃分。太陽(yáng)沿著黃道運(yùn)行一整圈所需的時(shí)間是一個(gè)回歸年，約為365.2422天。古人將黃道等分為24段，每段約為15°，而太陽(yáng)每運(yùn)行15°便對(duì)應(yīng)一個(gè)節(jié)氣。 在我之前關(guān)于二十四節(jié)氣的文章中，我能夠精確地計(jì)算冬至或其他節(jié)氣的到來(lái)時(shí)間，甚至可以具體到幾分幾秒，就是計(jì)算太陽(yáng)幾分幾秒到達(dá)黃道某個(gè)度數(shù)。  圖三
 圖四 白道： 白道是月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道平面（即白道面），它與天球相交形成的大圓形象地描述了月球在天球上的運(yùn)行軌跡。從地球上觀察，月球每個(gè)月都會(huì)沿著白道在天空中運(yùn)行一周。圖四中藍(lán)色的線圈代表了白道，它實(shí)際上是一個(gè)平面。 白道與黃道的關(guān)系： 白道面和黃道面并不重合，它們之間存在一個(gè)平均約為5°9′的夾角，如圖四所示。這個(gè)夾角導(dǎo)致月球的運(yùn)行軌跡（白道）與太陽(yáng)的運(yùn)行軌跡（黃道）相互交叉。由于這個(gè)夾角的存在，日食和月食現(xiàn)象得以發(fā)生。  圖5 當(dāng)月球運(yùn)行至黃道和白道的交點(diǎn)附近，并且滿足特定的位置關(guān)系時(shí)，就可能發(fā)生日食或月食。日食僅在朔（農(nóng)歷初一）時(shí)發(fā)生，這是因?yàn)樵谶@一時(shí)刻，如果月球恰好運(yùn)行至黃道與白道的交點(diǎn)附近，它會(huì)遮擋太陽(yáng)，從而產(chǎn)生日食現(xiàn)象。同樣，月食僅在望（農(nóng)歷十五左右）時(shí)發(fā)生，此時(shí)若月球接近這兩個(gè)軌道的交點(diǎn)，地球的影子將覆蓋月球，導(dǎo)致月食的形成。 一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)是，某月農(nóng)歷初一，并非固定在公歷的某一日。在這一天，月球位于太陽(yáng)和地球之間，月相被稱為新月或稱為“朔”。若從太陽(yáng)系的上方俯瞰，三者幾乎位于同一直線上。月球的亮面（被太陽(yáng)照亮的一面）背向地球。然而，從平面視角觀察，三者的高低位置可能并不完全對(duì)齊。因此，從地球上看，月球幾乎與太陽(yáng)同升同落，使得我們?cè)诎滋祀y以觀察到它，夜晚也無(wú)法看到月球被照亮的部分，如圖五所示。 同樣，滿月時(shí)，即月相為“望”，并不總是出現(xiàn)在農(nóng)歷十五號(hào)，而是取決于地球何時(shí)位于太陽(yáng)和月球之間，三者幾乎在同一直線上。此時(shí)，月球的亮面朝向地球，太陽(yáng)照亮月球的一面完全對(duì)準(zhǔn)地球，如圖五所示。 同時(shí)月相也與先天八卦圖有關(guān)：  圖六 這幾個(gè)關(guān)鍵的概念如同天球的骨架，為后續(xù)對(duì)天體位置的描述奠定了基礎(chǔ)。 二、天球坐標(biāo)系統(tǒng) 為了精確地確定天體在天球上的位置，天文學(xué)家引入了天球坐標(biāo)系統(tǒng)。其中，最常用的是赤道坐標(biāo)系和地平坐標(biāo)系。  圖七 赤道坐標(biāo)系： 赤道坐標(biāo)系以天赤道作為基本平面，通過(guò)赤經(jīng)和赤緯來(lái)確定天體的位置。赤經(jīng)類似于地球上的經(jīng)度，是豎線，它以春分點(diǎn)為起點(diǎn)，沿著天赤道向東度量，通常用時(shí)間單位（小時(shí)、分、秒）表示。如圖七，豎線為赤經(jīng) 而赤緯則類似于地球緯度，是橫線，從天赤道向北或向南度量，范圍是 -90° 到 +90°之間。這種坐標(biāo)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于它與不受地球自轉(zhuǎn)的影響，因此對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的天文觀測(cè)和天體位置記錄非常方便，天文學(xué)家可以準(zhǔn)確地追蹤天體在不同時(shí)間的位置變化，進(jìn)而研究它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。如圖七，橫線即為赤維。  圖八 地平坐標(biāo)系： 地平坐標(biāo)系則是以觀測(cè)者所在地的地平線為基本平面。它通過(guò)高度角和方位角來(lái)描述天體的位置。 高度角是天體相對(duì)于地平線的仰角，范圍從 0°（在地平線上）到 90°（在天頂）。如圖八所示。 方位角則是從正北方向開(kāi)始，沿地平線順時(shí)針度量到天體所在方向的角度，范圍是 0° 到 360°。如圖八所示。 地平坐標(biāo)系與觀測(cè)者的地理位置和觀測(cè)時(shí)刻密切相關(guān)，同一時(shí)刻不同地點(diǎn)觀測(cè)到的天體地平坐標(biāo)是不同的。它在天文導(dǎo)航、天文觀測(cè)實(shí)踐中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，比如我們使用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天體時(shí)，通常需要先根據(jù)地平坐標(biāo)大致確定天體的方向，然后再進(jìn)行精確的觀測(cè)和調(diào)整。 三、天球系統(tǒng)在天文觀測(cè)中的應(yīng)用 天球系統(tǒng)在天文觀測(cè)中有著廣泛而不可或缺的應(yīng)用。 首先，它幫助天文學(xué)家繪制星圖。通過(guò)精確測(cè)量天體的天球坐標(biāo)，并將其標(biāo)注在星圖上，我們可以得到一幅完整的星空地圖。是天文學(xué)家研究天體分布、星系結(jié)構(gòu)等的重要工具。 其次，天球系統(tǒng)對(duì)于確定天體的運(yùn)動(dòng)軌跡至關(guān)重要。由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，天體在天球上的視運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)出復(fù)雜的規(guī)律。借助天球坐標(biāo)系統(tǒng)，天文學(xué)家可以準(zhǔn)確地記錄天體在不同時(shí)間的位置變化，進(jìn)而分析出其運(yùn)動(dòng)的周期、速度和方向等參數(shù)。比如，對(duì)行星的觀測(cè)中，通過(guò)長(zhǎng)期跟蹤其在天球上的位置變化，我們可以了解行星的公轉(zhuǎn)軌道、會(huì)合周期等信息，從而深入研究太陽(yáng)系的結(jié)構(gòu)和演化。 再者，在天文導(dǎo)航領(lǐng)域，天球系統(tǒng)發(fā)揮著核心作用。古代航海家就已經(jīng)利用星空中某些明亮恒星的位置來(lái)確定自己的航向和位置。例如，北極星在北半球的地平高度近似等于當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥龋ㄟ^(guò)觀測(cè)北極星的高度角，航海者可以大致確定自己所處的緯度。而結(jié)合其他天體的方位角信息，可以進(jìn)一步確定經(jīng)度和航向，確保船只在茫茫大海上能夠安全航行。 易經(jīng)就是天象規(guī)律的總結(jié)，天象規(guī)律即為“天道”，乃是老子“吾不知其名 強(qiáng)名曰道”中的道。天文歷法就是天道的體現(xiàn)，是對(duì)天道規(guī)律的應(yīng)用。故——不知天文，無(wú)以言易。 若大家有疑問(wèn)，或是想深入了解某些內(nèi)容，歡迎在評(píng)論區(qū)留言提問(wèn)呀，凡是我懂的，我會(huì)盡力找機(jī)會(huì)為大家答疑解惑的。 |
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