Доброе вечер（各位晚上好），我是伊琉沙
今天是公元2010年2月18日星期四
農曆1月5日（庚寅年。戊寅月。己亥日）
伊琉沙，日的概念，星空小札第117節，2003年2月
時常大家都在問一天到底有多長，相信這個問題不難，我們都很清楚一天就是二十四個小時約合86400秒，但在天文學上要定義一天的長短可不是這麼簡單！
日的概念
太陽是整個天空最明顯的物體，日出而白晝，日沒而黑夜，這種規律性古時人們已發現，隨之而然地，日的概念最早形成，有了日晷後，根據日影的長短與方位使人們開始以日作為計量時間的單位，並衍生出時分秒的概念。
今日我們知道晝夜的變化事實上是由於地球的自轉所產生，其自轉週期即為一天，但實際上地球不只在自轉同時也在公轉，因此在天文學上同時必須考慮這些因素來定出日的實際長短，基本上日的定義分為太陽日與恆星日。
其實在第13節與第14節就已曾為大家分別介紹過太陽日與恆星日，而這節我們將換個角度來了解到天文學上「日」的概念，以下我們以圖解來了解到底是怎麼回事！
回到一開始的示意圖中，以地球作為觀測原點，各色箭頭所指代表地球上所見的中天子午線位置，假設在某一日的午夜十二點（00：00），太陽位在下中天（不可見的地平線下），昴宿星團位在上中天（黃色箭頭），當過了一個恆星日之後，按理說我們的參考星昴宿星團會再次回到上中天的位置（綠色箭頭），而時鐘應該會顯示在十一點五十六分左右（23：56），因為這正是一個恆星日的平均長度。
但是我們反過來看綠色沒箭頭的那一端尚卻未指向太陽，這是由於隨著地球自轉的同時，地球也在公轉並已經走了將近1度，從地球上觀察者的角度去看，相當於太陽順行了將近1度，也因此地球必須在多自轉約1度，太陽才會再次回到下中天的位置（藍色箭頭）！，此時的時鐘應剛好過了整整一天再次回到午夜十二點。
接下來我們來看一下圖中出現的式子，式中表達的應該不難理解，表示太陽一天的視運動，平均每四分鐘移動1度，而實際上地球自轉只有一個恆星日，故每天天上的星辰都會提前四分鐘升起。
下方的動畫讓我們模擬一下實際星空所見的情況，中間綠色線為中天子午線，左側為南門二與馬腹一，右側為南十字座。
- 2009-04-07 00：00：00 時間起點
- 2009-04-07 23：56：04 一個恆星日
- 2009-04-08 00：00：00 一個平太陽日
- 2009-04-08 23：56：04
- 2009-04-09 00：00：00
- 2009-04-09 23：56：00
|
First Edition on Feb. 18, 2010
Last Updated on Feb. 18, 2010
by iLYuSha of Kocmoc (Илюша Космович Космоса)
0 коммент.
Отправить комментарий