这个现象在天文学上叫做“岁差”,一年差20分钟左右,不要小看这么微弱的差别,但是在很早之前,人们就已经发现这个岁差的存在了 。
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我国的古人也很早就发现了这个现象,并且我古人很聪明的,恒星年就叫做“年”,而回归年就叫做“岁” 。
最早就是通过立一根杆子叫做“圭表”,每年影子最长的时候“冬至日”对吧,到下一次的“冬至日”,叫做“一岁”,一岁严格来说就是经历了一回归年 。
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未解之谜·“恒星年”和“回归年”相差1224秒根据上述“回归年”太阳围绕地球旋转,水平的面是“黄道面”,倾斜的面是“赤道面”黄道与赤道相交于两点,分别就是春分、秋分 。
所谓的“回归年”其实就是指太阳再次回到黄道上定点的时间,比如从春分点开始计算,到下一次春分为时间就是一个回归年 。
同样是一圈的周期,为什么却短了1224秒?
唯一的原因就是这个春分点提前了,意思是太阳还没有围绕到一圈,就已经到了春分点了,因为春分点它向前移动了,这就是形成“岁差”的直接原因 。
春分点为什么会向前移动呢?
其实不只是春分点,如把春分点定为0度,秋分点定为180度,这时所有的点都向前移了一点,所以古人把岁差叫做“分点岁差” 。
这个分点和太阳的运动刚好是相反的,把春分点和秋分点连成一条线,这条线它也是在轻微地转动的,这说明了地球的赤道面在旋转,或者说地球的赤道面的法线在旋转,也就是地轴在旋转 。
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举例说明:
地球地轴的旋转就像一个陀螺一样 。
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地轴旋转的周期,也就是说地轴旋转一圈的周期是是25786年,这就是岁差的周期 。地轴的转动在物理上叫做“进动”,所以造成岁差的根本原因就是因为这个地轴的进动 。
“进动”与“章动”进动
因为自转轴和对称轴它存在一个夹角,所以存在扭矩,如果地球是竖直转动的,它就不会这个出现进动现象,但是旋转轴稍稍的倾斜一点,地球整体就会出现进动现象 。
其实不仅是自转轴的进动,地球的公转轨道也存在进动,叫做“近日点进动”,地球环绕太阳旋转的椭圆轨道,会整体有一点点移动 。
章动
地球相对于月球和太阳的位置有周期性的变化,地球所受到的来自月球和太阳的潮汐力作用,也会有相同周期的变化 。
使得地球自转轴的旋转会出现缓慢移动外,叠加上各种周期的幅度振动,一个小范围的波动叫做“章动” 。
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“进动”与“章动”会造成天极位置影响
进动、章动最直接的影响就是天极的变化,地球的自转轴在旋转,南北天极实际上也是在跟着出现位置变化,也就是说现在我们每年看到的北天极 。
它都不是去年的北天极了,而是每过 25786年才会又回到原来天极的原点 。
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从17世纪末开始,近代天文学得到了快速发展,附着科学水平与技术的提高,渐渐地解决了一些古人留下来的未解之谜 。
开普勒定律和万有引力定律出现之后,解决了测量地球的质量,以及如何测量天体之间的距离等一些难题,在未来还有很多有待用科学来解决的问题 。
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