星座地心_占星地心
如果在晴朗无月的夜晚仰望星空,你会觉得天上的星星总是静止不动,在同一个位置闪烁。
肉眼看,它们之间没有明显的相对运动,整个夜空中的星星就像是镶嵌在黑色幕布中的亮点。
当然,古人也观察到了这种现象,所以把这种会闪烁、相对位置不会变化的恒星称为“星”。并把它们的相对位置连接起来,创造出一些我们见过的图案,于是就有了星座。
然而,夜空中不仅有星星,还有古人发现的一些特殊的行星。所以肉眼可见的五颗星(水、金、火、木、土)不会闪烁,会相对于其他恒星(恒星背景)运动,称为“行星”。
但是天空并不总是那么单调,它有着更加特殊和规律的变化。如果你观察的足够仔细,你会发现每晚同一时间整颗恒星背景会从东向西偏移1。
而月亮也会每晚从东方升起,然后在西方落下,每晚的某个时间,月亮会向西偏移12的距离。
太阳也有同样的轨迹。这就提出了一个问题,天上的一切从东向西的运动规律是什么?
古人认为地球在中心是不动的,这些东西在绕着地球转,才看到上述现象。这就是地心说。当然,我们现在知道运动是相对的,当然可以建立一个地心说来解释观察到的现象。
但是日心说是一个更加简洁和正确的太阳系模型。它是哥白尼在1543年提出的,是伽利略在1609年观察到欧罗巴系统和金星相变,以及开普勒三定律在1619年确定的太阳系的行星轨道。
并且利用行星三定律,我们还预测了金星和水星的凌日,这是以前从未观测到的,凌日现象在预测时间1631年被精确观测到。
到目前为止,日心说已经稳定下来,并被人们广泛接受。
但是,直到19世纪初,日心说还有一个未解决的问题,也就是我们今天要讲的问题,也是普通人会看到的现象。
既然牛顿定律适用于整个宇宙,那么天上的星星也应该在引力的作用下运动。为什么我们看到的星星在天空中一动不动?
既然地球是绕着太阳转,为什么我们看不到由于地球位置的变化而导致的恒星相对位置和距离的变化?
这两个问题可以说是19世纪仍然坚信地心说,反对日心说的人的最后堡垒。也是普通人经常感到困惑的问题。
其实道理很简单。之所以看不到恒星移动的位置,是因为用肉眼观察天空有很大的缺陷,根本探测不到恒星微小的视差变化。
只有用望远镜我们才能看到恒星的运动。1609年望远镜首次用于天文学,到19世纪初已经过去了两个多世纪。
这期间,天文学的发展离不开望远镜的加持。此时,我们的望远镜口径已经达到1米以上,光学器件更加精密。我们已经可以看到许多昏暗的恒星、星云甚至未发光的行星(天王星是威廉·赫歇尔在1781年通过望远镜发现的)和卫星。
所以观察恒星是否有位移不是问题。
人类第一次观察到恒星的运动是在1804年。当时观测到的恒星是天鹅座61。经过10年的持续追踪,Giuse ppePiazzi发现这颗恒星会相对于天空中的其他恒星缓慢漂移。
而且这颗恒星也是人类第一次用视差法测量距离地球的距离。当时天文学家认为这颗恒星一定离地球非常近,或者它自身的速度非常快,所以它表现出了一种可观测的位置变化。
因此,利用地球绕太阳运行的轨道,每隔六个月测量一次这颗恒星在天空中的位置,发现这颗恒星的视差很小,只有0.314弧秒。
根据这个视差,天文学家计算出该恒星距离地球10.3光年,与今天测量的距离不到11.4光年。
现在我们也知道恒星的自航速度是79 km/s,确实很快,但是和它离我们的距离相比,这个速度真的不算什么。即使移动10年,我们也很难用肉眼分辨出它在天空中的位置变化。
就跟坐车一样。我们总能看到附近的隔离带在迅速后退,但是我们再看远处的山,就会发现它们好像不怎么动,或者动得很慢。
把这种日常现象应用到浩瀚的宇宙中,我们自然可以解释为什么恒星的速度是每秒几十或几百公里,但我们在地球上却总是看到它们一动不动。
最主要的原因是,与恒星和我们的距离相比,它们的速度简直太慢了,甚至比蜗牛还慢。
那么既然星星是运动的,为什么古人画的星座在今天没有变形呢?
其实我们在夜空中看到的星星,基本上都是银河系中的星星。当然,我们也可以看到一些深空天体,如大小麦哲伦星系、仙女座星系和河外星系,看起来就像一团模糊的云。
除了这些星系,我们还可以通过望远镜看到,银河系中的恒星并不总是独自运动,而是成百上千上万颗会聚集在一起,形成疏散星团。
甚至几十万颗恒星聚集在一起,形成一个结构更大的球状星团。所以大部分恒星的运动总会呈现一定的规律,而不是随机运动。
如果一个星座中的恒星彼此之间有规律的物理关系,它们的位置会在非常长的时间内保持不变,时间尺度是几千万年,甚至几亿年。
如果一个星座中的星星之间没有直接的物理联系(大多数星座都是这种情况),它们的位置变化会非常快,时间尺度是几十万年,你会看到一个星座变化的样子。
总之,一切都在变化,只是人类存在的时间太短,肉眼很难察觉到这种微小的变化。未来我们会看到完全不同的天空。