天文学基本知识

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赤道坐标系 子午圈 春分点 地平圈 赤道 天极 赤纬 时角，赤经
赤经从春分点起算， 时角从子午圈算起
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地球轨 道面 （黄道 面）和 赤道面 的交点
春分点和秋分点
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二： 时间
• 所谓时间就是确立时间基准，就是在当代被人们确认为是 最精确的时间尺度，长期以来，人们一直在寻求着这样的 时间尺度。
• 在远古时期，人类以太阳的东升西落作为时间尺度；公元 前二世纪，人们发明了地平日晷，一天差15分钟；一千多 年前的希腊和我国的北宋时期，能工巧匠们曾设计出水钟 ，精确到每日10分钟误差；六百多年前，机械钟问世，并 将昼夜分为24小时；到了十七世纪，单摆用于机械钟，使 计时精度提高近一百倍；到了20世纪的30年代，石英晶体 震荡器出现，对于精密的石英钟，三百年只差一秒…。
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(1)地方时、世界时
• 平常，我们在钟表上所看到的“几点几分” ，习惯上就称为“时间”，但严格说来应当 称为“时刻”。某一地区具体时刻的规定， 与该地区的地理纬度存在一定关系。
• 这种在地球上某个特定地点，根据太阳的具 体位置所确定的时刻，称为“地方时”。
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• 1879年，加拿大铁路工程师伏列明提出了“区 时”的概念，这个建议在1884年的一次国际会 议上得到认同，由此正式建立了统一世界计量 时刻的“区时系统”。“区时系统”规定，地 球上每15°经度范围作为一个时区（即太阳1 个小时内走过的经度）。这样，整个地球的表 面就被划分为24个时区。各时区的“中央经线 ”规定为0°（即“本初子午线”）、东西经 15°、东西经30°、东西经45°……直到 180°经线，在每条中央经线东西两侧各7.5° 范围内的所有地点，一律使用该中央经线的地 方时作为标准时刻。
1. 天文单位 太阳和地球之间的距离约1亿5千万公里， 称为 1个“ 天文单位”
2. 光年, 光1年走的距离（大约10万亿公里） 3. 秒差距(pc) 1秒差距等于3.26光年
时间方面
用的最多的还是“年”。但，在研究宇宙学问题
时也会使用“宇宙秒”。一个“宇宙秒”等于160
年。
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二.星座
• 1. 谁发明了星座 • 大约3500年前，在今天的伊拉克有一片名叫美索
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• 天体位置：观测者和天体的联线 与天球的交点
• 视运动：天体在天球球面上的运动
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天球坐标系
1，赤道坐标系 2，地平坐标系 3，黄道坐标系 4，银道坐标系 只要求掌握赤道坐标系
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赤道坐标系 • 基本圈： 赤道、纬圈、经圈
• 基本点： 北天极（南天极） • 春分点 (3月21日） • 赤纬 • 赤经
• 随著大航海时代的来临，托勒密星座到 了南半球觉得不够用了。航海家和天文 学家增加了南天星座
• 到了1930年，当国际天文联合会开大会 时，决定把全天划成八十八个星座，这 便是我们现在所用的划分。
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2. 星座的划分
• 天文学家一般将星座按照区域分为三个部 分：北天星座、南天星座和黄道星座。
第三章 宇观世界-星空和星座
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3.1 天文学基本知识
一：天球坐标系
借鉴地球的地理坐标 • 基本点 ：北极、 南极 • 基本圈 ：赤道、 纬圈，经圈、本初经圈
纬度、 经度
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纬度：从赤道面起算 到北极0～90o 到南极0～－90o
经度：从本初经圈起算 （通过格林尼治天文台） 向东方向，东经0～180o 向西方向，西经0～180o
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• 授时系统 是确定和 发播精确 时刻的工 作系统。
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三： 历法
• 时间长河是无限的，只有确定每一 日在其中的确切位置，我们才能记 录历史、安排生活。我们日常使用 的日历，对每一天的“日期”都有 极为详细的规定，这实际上就是历 法在生活中最直观的表达形式。
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• 年、月、日是历法的三大要素。历法中 的年、月、日，在理论上应当近似等于 天然的时间单位——回归年、朔望月、 真太阳日，称为历日、历月、历年。
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天球
1，用肉眼或望远镜看天体，分不清它 们的远近，好象是镶嵌在无穷远处 的球面上： 一个虚拟的天球！
2，天球是以地球为中心，但这仅仅 是一种方法，用起来方便
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3，太阳和太阳系的行星在天球上的视运动 4，恒星也在运动（自行），短时期不
会明显看出恒星在天球上的相对位 置发生变化 可以认为恒星固定在天球上
不ຫໍສະໝຸດ Baidu米亚的平原，上面居住着一群巴比伦人。传 说巴比伦的牧羊人在晚上把天上的星星，连起来 想像成12种模样，它们有白羊、金牛、双子、巨 蟹、狮子、室女、天秤、天蝎、人马、摩羯、宝 瓶、双鱼，统称黄道十二星座，巴比伦人还在石 碑上雕刻了黄道十二星座，而太阳每一年则都经 过这些星座一次。
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• 到了公元前二世纪，亚力山德里亚的杰 出天文学家，托勒密把之前天文学家所 记载的内容及另外增加的资料，整理出 四十八个星座 .
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• 世界时和原子时都是独立的时标，它们 各有自己的使用范围。为了同时适应两 种需要，产生了所谓“协调世界时”的 时标。协调世界时是通过闰秒的办法使 它的时刻接近世界时。协调世界时是世 界时与原子时协调的产物，自1972年1月 1日起在全世界实施。对于时间频率用户 说，使用协调世界时标，可以得到符合 新的原子秒定义的时间间隔，从而得到 尽可能均匀的时标。
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国际日期变更线------当你由西向东跨越国际日期变更线时， 必须在你的计时系统中减去一天；反之，由东向西跨越国 际日期变更线，就必须加上一天。
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(2)国际原子时、世界协调时、授 时系统
• 原子时是一种以原子谐振周期为标准，并 对它进行连续计数的时标。同世界时相比 ，原子时要均匀得多。在1967年第十三届 国际计量大会上把秒定义为：以铯原子（ 133Cs）超精细能级跃迁辐射的 9192631770个周期所持续的时间为一秒； 时标的始点定在1958年1月1日的零时零分 零秒。
• 在历史上，在世界各地，存在过千差万 别的历法，但就其基本原理来讲，不外 乎三种：即太阴历（阴历）、太阳历（ 阳历）和阴阳历。三种历法各自有各自 的优缺点，目前世界上通行的“公历” 实际上是一种太阳历。
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四： 天文学单位
距离单位 恒星之遥远，远到无法用公里来做单位 天文学家特别定义了3把不同的尺子