热烈祝贺俺去也影院服务器升级完毕,全固态硬盘,50G超大带宽,满足你的 一切数据查看需求!

公告:郑重承诺:资源永久免费,资源不含任何联盟富媒体弹窗广告,只有三次走马灯水印广告(承诺绝不影响用户体验)


当前位置
首页  »  牧夫天文  »  用平面天球了解星座

摘要: 平面天球,简单易用的观星小工具。

周一  ·  最新发现        |        周二  ·  牧夫专栏

周三  ·  太空探索        /        周三  ·  天文测试

周四  ·  观测指南        |        周五  ·  深空探测

周六  ·  星空的诗        |        周日  ·  天文周历


用平面天球了解星座

星星的运动对人类智慧的考验贯穿古今——从古巴比伦人寻求预测天象,到希腊哲学家与宇宙结构间的智力角逐,再到今天的天空观测新手尝试找出仙女座星系的位置。

 

天球的转动困扰着每一位刚投入天空观测的人,但他们迟早有一天会顿悟,整个星空的格局将变得豁然开朗。而那些认为天体运动本来就很简单的人,可以尝试向初学者解释为什么每颗星都以不同的速度沿不同曲线穿过天空。 为什么有些星会从西向东移动,而大部分是从东向西移动? 你能解释为什么有些星座会在一夜之间翻转,而其他的则从一边倾斜到另一边吗?

 

为了把天空的运行反映到地球上,数千年来天文学家只建立了很少的模型来再现这一运行模式。一个有效的模型不仅说明了天空如何变化,还能在任何给定的时间定位天体。 最简单的天空模型是平面天球。

在上个世纪,不计其数的恒星搜索工具被设计出来并发行。即使是最有经验的观测者也依赖它们,特别是在夜晚的陌生时刻。“平面天球”这个词简单来说意思就是平面的球体。 它有一张星图,其枢轴指向天极。当星图围绕枢轴旋转时,它滑到代表你所处位置地平线的盖板窗口下面隐藏起来。转动星图,恒星在地平线处升起、落下,模拟了天空每日的视运动。


古老的起源

现代的平面天球是像1532年在德国纽伦堡制造的这种星盘的直接后裔。华丽的蔓叶花样支撑起形成基本星图的27个点; 每个点都标有星座或恒星的名称。 在其下面的盘面上是标记当地地平线、地平纬度和地平经度的线条。

平面天球背后的基本理念在古罗马时就已被采用。 建筑师和工程师维特鲁威(Vitruvius,又译维特鲁维奥)在公元前27年左右描绘了一幅刻在实心板上的星图,用一个在其上旋转的地平线盖板来展示天体的升落。 一只水钟带动盖板每日转一圈来与天空同步。 近两个世纪后,克劳迪?托勒密(Claudius Ptolemy)在他的论文《平球论》(《Planisphaerium》)中分析了用于这种设备的星图投影法。

 

到了公元四世纪,一种被称为平面天球星盘的版本投入了使用。 它的星图是一个金属骨架,在刻有观测者所处位置地平线的实心板上滑动。 中世纪的阿拉伯人和波斯人改善了星盘,使其达到多样和精美的高峰。 这些华丽的“数学宝石”中的一些走向了欧洲,在那里它们几乎被当作了魔法。 杰弗里·乔叟(Geoffrey Chaucer)在1391年写道:“在像星盘这样卓越的仪器中发现的或可能发现的所有结论,都是这一地区的任何人所不完全了解的。”在中世纪末期,星盘是普遍认可的天文学家和占星家的标志。

 

星盘常常用来找到太阳和恒星,以此明确时间。精确时钟的发明允许颠倒这个过程。 如果你知道时间,你可以使用这种设备寻找恒星。 自那之后平面天球就是这样被使用的。


使用平面天球

原则上来说没什么比这更简单了。你转动一个轮圈,设定日期和时间,马上就有一幅此刻在你的地平线之上的定制星图出现了。 椭圆形星图的边缘代表你周围的地平线,如同你站在一个开阔的区域转过一整圈所看到的。 椭圆中心部分的星图代表头顶的星空——几乎非常相近实际了。

 

实践中有些复杂问题会让初学者难以跟进。

设置时间和日期。

在1月1日,平面天球被设置为展示晚上9点的天空。

Sky & Telescope / Craig Michael Utter

首先,令人遗憾的是,市场上的许多平面天球设计不当,会让专业人士也无计可施。最糟糕的问题是星图的绘制粗枝大叶,上面所有的恒星,无论非常明亮还是非常微弱,看起来都差不多一样。因此,拿绘有夜光星点做噱头的平面天球是最不好的,夜光涂料无法印得很精准,所以所有的恒星看起来都很相似。结果是恒星图案看起来不像你在天空中看到的那样。

 

即使是精心设计的平面天球也逃不掉其他的问题。其一是星图肯定是小而扭曲的。 它将你上方和周围的整整半个天球压缩成你握在手中的一个小物件。 所以请注意,恒星图案在现实生活中会比星图上显得大得多。

 

因为星图很小,所以你的眼睛在它上面移动一点点就相当于目光扫视一大片天空。东西方的地平线可能在平面天球上看起来很近,但当东方在你面前时,西方却在你的背后! 从星图的边缘看到中心相当于你的视线从水平方向一路抬高到正上方。

 

只有一种方法来读懂这种星图。 当你面对地平线时,把它放在你面前。旋转它,使标记着你所面对方向的星图边缘位于底部。 这样星图上地平线的方位就与你面前的地平线一致了。 现在你可以将星图中地平线上的恒星与你面对的天空中的恒星进行比较。 忽略星图中你没有面对的地平线上的所有部分。

 

再就是失真问题。 在为北半球使用而设计的平面天球上,天空南部的星座是横向拉伸的,像太妃糖一样,很难将它们与真实的恒星图案进行比较。 对于为固定日期和时间而绘制的设计精良的星图来说,这问题就不存在了。


最佳点

另一个复杂因素是,一个平面天球只能在地球上某个狭窄的纬度范围内才能准确工作。幸运的是,许多型号都有多个版本,每个版本用于特定的纬度范围。

 

如果你还不了解自己的纬度,可以用此地图估计一下,其准确度足以选择合适的平面天球。

再就是夏令时了。 当夏令时实行时,在设置平面天球之前,记得在钟表显示的时间上减去一小时,“回落”到标准时间。(还好中国没有这个问题。)

实际上,平面天球在标准时间也并不准确,要在地方平均时间才行。两者之间的差异取决于你在所处时区中的居住位置,能差到三四十分钟甚至更多。(想想新疆的朋友们吧,下午两点多才是正午!)这是由于地球是圆的这一事实,即使你只向东或西方走几英里远,也能察觉到地球表面的曲率。 平均来说,在你所在时区的西侧边界处,太阳、月亮和星星升起、运行、落下的时间都要比在时区东侧边界处晚一小时。

 

事实上,如果你只想知道哪些星座正在天上以及它们在哪里,那么平面天球的局限性大可被忽略。令人惊奇的是,这样一个简单的模型竟会如此好用!

http://www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/star-finding-with-a-planisphere/

    作者:Alan MacRobert

  翻译:马明阳 

校译:王克义

编排:邱煜欣

责任编辑:解仁江

本账号系网易新闻?网易号“各有态度”签约账号

专栏打赏


〖天文湿刻〗牧夫出品

微信号:astronomycn

行星


谢谢阅读

复制下列地址至浏览器地址栏即可观看,本站不提供在线正版。备注:如有地址错误,请点击→ 我要报错 向我们报错!我们将在第一时间处理!谢谢!
  • 本网站所有内容均收集于互联网主流视频网站,不提供在线正版播放。
  • Copyright ©2017 All Rights Reserved 俺去也影院