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天文学概论5

原名是“第 五”的意思,因为恺撒是这月出生的,经元老院一致通过,将此
月改为恺撒的名字“儒略”。
八月 原名Sextilis 后改Augustus。原名是“第六”的意思, 因为后来独裁者屋大维是生于此月,元老院将此月改为他的称号“奥古斯
都”,原来应排为小月,从二月中抽出一天补上,变为大月,将后面的月份 重新排大小月。
儒略历是格里历的前身,由罗马共和国独裁官儒略·恺撒采纳埃及亚历 山大的希腊数学家兼天文学家索西琴尼计算的历法,在公元前46年1月1日 起执行,取代旧罗马历法的一种历法。一年设12个月,大小月交替,四年 一闰,平年365日,闰年于二月底增加一闰日,年平均长度为365.25日。由 于累积误差随着时间越来越大,1582年后被教皇格里高利十三世改善,变 为格里历,即沿用至今的公历。
3.1.1 恒星时
恒星时是由春分点的周 日视运动来定义的。对 于某一地方的子午圈, 当春分点刚好通过子午 线(上中天)的时刻, 定义为该地恒星时0h因 周日视运动,春分点绕 天球一圈,又一次通过 子午线时,定义恒星时 24h或次日恒星时0h。 对于任意时刻,将春分 点的时角用时、分、秒 单位来度量,定义为当 时的恒星时。春分点的 时角就是通过天极和春 分点的大圆与子午圈的 夹角。
闰年的计算方法:公元纪年的年数可以被四整除,即为闰年; 世纪数被100整除为平年,被400整除的才为闰年。纪元是从传说 的耶稣诞生那年算起。
月1 2 份
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
天 31 28(闰 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

年29)
儒略历(Julian calendar)
岁乃年也,岁差既年差,回归年与恒星年的时间差(20分24秒)。 因此地球在公转轨道上每年退行50角秒266毫角秒,使得天文学家在 地球上观测到节气点西移(退行)。每回归年地球在公转轨道上退行 50.266角秒,25783年退行一周,完成一个岁差周期。360°÷50.266 角秒/年≈25783年。
“进动”一词,原是物理学的术语,是指转动物体的 转动轴环绕另一根轴的圆锥形运动。
3.1.2 平太阳时
太阳刚好通过南方子午圈的时刻(太阳上中天) 定义为太阳时12h。对任意时刻,将太阳的时角用时、 分、秒为单位来度量,加上12h后定义为当时的太阳时。
太阳时24小时比恒星时24小时平均长约3m56s。 恒星时是恒星周日视运动遵守的时间,太阳时是太阳 周日视运动遵守的时间。日常生活中使用太阳时,在 寻找恒星位置时必须把太阳时换算到恒星时,才能与 天球上的恒星位置相对应。
2.5 天球坐标系本身的运动
2.5.1 岁差与地球自转进动

年的定义;年指地球公转的角度周期。
恒星年:以恒星为参考系地球公转360度是恒星年,是地球公转周期。 365日6时9分10秒。 回归年:以太阳为参考系地球公转359度59角分9角秒734毫角秒是一回归年 365日5小时48分46秒。
岁差
《宋史·律历志》记载:“虞喜云:‘尧时冬至日短星昴, 今二千七百余年,乃东壁中,则知每岁渐差之所 至。’”岁差这个名词即由此而来。
恒星时或平时都以子午线为起算点,但地球 上不同地理经度的地方,子午线是不一样的。 具有地方性,地方恒星时或地方平时。
为了解决全球各地时间异同的矛盾,1884年华盛顿国际子午线会议决议,采用加 拿大铁路工程师弗莱明(S.Fleming)的建议,全世界统一标准划分时区,以英国 格林尼治天文台0°经度线东西各7°.5的区域化为0时区,从0时区向东和向西, 每个经度15°划一个时区,东西各划12个时区。
陀螺
地轴进动是指地轴绕黄轴的圆锥形运 动。 ——圆锥形运动的圆锥轴线,垂直于 地球轨道平面,指向黄极。 ——圆锥的半径为23°26′,就是黄赤 交角。 ——进动的方向向西,同地球自转 (和公转)方向相反。
“退行”就是这个意思。 ——进动的速度是每年50.29〃,周期 为25 800年。
地轴的进动首先是月 球,其次是太阳对地 球赤道隆起部分产生 的力矩造成的,没有 地球的自转运动,地 轴进动也是不可能发 生的。
第三章 时间计量序列
时间是一个较为抽象的概念,爱因斯坦在相 对论中提出:不能把时间、空间、物质三者分 开解释,“时”是对物质运动过程的描述, “间”是指人为的划分。时间是思维对物质运 动过程的分割、划分。
牛顿:绝对的、真实的、数学的时间,由 于它自身的本性,与任何外界事物无关,均匀 地流逝。
3.1 恒星时与平太阳时
2.5.3 章动
地球自转轴沿光滑圆锥面进动,是只单独考虑月球或 太阳的作用。实际情况要复杂的多。对地球自转轴施加 外力的不仅有月球和太阳,还有各大行星。日月行星的 轨道各有各得平面,行星到地球的距离也变化多端,联 合作用力的大小和方向是复杂多变的,地球本身不是刚 体,内部质量分布既不均匀也不恒定,大气环流、海洋 潮汐等多种因素,是地球自转轴的空间运动非常复杂。
2.6 太阳系行星和卫星上的天球坐标系
月面上的天空,看不见蓝天白云,但永远有灿烂的群星和清澈的银河。 月面上天空的背景,不论白天黑夜永远是漆黑的。太阳、地球、星星和银 河都可以同时在漆黑的天幕上各自发光。恒星得光不在闪烁,天气发出的 所有波段的电磁波辐射,都毫无阻碍地倾泻在月面上;流星体也许会冷不 丁地坠落在你身边,事先没有声音或光亮的痕迹。
3.2.2 世界时与国际日期变更线
世界时:在天文、航海、航空、国际通讯系统等领域,需要采用全世 界统一的时间,通常采用0时区即格林尼治地方时,称为世界时,用 UT表示。
每天最早 迎来新一 天的地方
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九月 September 拉丁语“第七”的意思。 十月 October 拉丁语“第八”的意思。 十一月 November 拉丁语“第九”的意思。 十二月 December 拉丁语“第十”的意思。
3.3.2 中国农历
中国农历是1911年辛亥革命前实行的传统历法,已有几千年的历 史。农历属于一种阴阳历,以月相盈亏和太阳周年视运动两个自然周 期为依据。 •农历规定:以月相朔所在的那一天为没月的初一,下次朔的日期为下 一月初一。朔望周期不是日的整数倍,平均为29.53059日。月长便有 大小之分,大月30天,小月29天。朔望周期本身也长短不一,相差近 半天,所以可能出现连续几个大月或小月。 •农历的年仍以回归年为依据。但回归年周期与朔望周期不能通约。中 国农历通过置闰的办法调节年与月两个自然周期。
由于太阳直射点的回归运动周期为365天5小时48分46秒(合 365.242199074天)即一回归年,格里历把一年定为365天。所余 下的时间约为四年累计一天,加在二月里,所以平常年份每年365 天,二月为28天,闰年为366天,二月为29天。因此,每400年中 有97个闰年,闰年在2月末增加一天,闰年366天。
北京时间
我国幅员辽阔,从西到东横跨东五、 东六、东七、东八和东九五个时区。 中华人民共和国成立以后,全国统一 采用首都北京所在的东八时区的区时 作为标准时间,称为北京时间。北京 时间是东经120°经线的地方平太阳 时,而不是北京的地方平太阳时。北 京的地理经度为东经116°21′,因而 北京时间与北京地方平太阳时相差约 14.5分。北京时间比格林尼治时间 (世界时)早8小时,即:北京时间= 世界时+8小时
《儒略历》以回归年为基本单位,是一部纯粹的阳历。它将全年分设 为12个月,单数月是大月,长31日,双月是小月,长为30日,只有2月平 年是29日,闰年30日。每年设365日,每四年一闰,闰年366日,每年平 均长度是365.25日。《儒略历》编制好后,儒略·恺撒的继承人奥古斯都 又从2月减去一日加到8月上(8月的拉丁名即他的名字奥古斯都)使8月 变成大月,又把9月、11月改为小月,10月、12月改为大月。
太阳时又分真太阳时和平太阳时。由于太阳沿椭圆轨道运动的速 度本身不均匀,真太阳的时角变化也是不均匀的。一年当中最大 会差到10多分钟。天文学上设定一个假象的天体称为平太阳,它 满足三个条件: ①沿赤道做周年运动 ②运动速度均匀 ③运动周期等于一个回归年
④以假想平太阳为参考点,来计算地球自转一周的时间,相应的 时间叫一个平太阳日,相应一个平太阳日的时、分、秒就是平太 阳时的时、分和秒。平太阳时也可简称为平时。
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3.3 历法
3.3.1 现行公历
现行公历即格里历(Gregorian calendar),又译国瑞历、格列高利 历、格里高利历,是由意大利医生兼哲学家阿洛伊修斯·里利乌斯改革儒 略历制定的历法。公历纪年以“基督诞生”为起点,是公元532年一位教士 迪奥尼西推导出来建议采用的。
《儒略历》比回归年365.2422日长0.0078日,400年要多出3.12日。从公元 325年定春分为3月21日提早到了3月11日。1500年后由于误差较大,被罗马 教皇格里高利十三世于1582年进行改善与修订,变为格里历,即沿用至今 的世界通用的公历。
各月名称
一月 Januarius 名字来自古罗马神话的神雅努斯。 二月 Februarius 名字来自古罗马的节日Februa。 三月 Martius 名字来自古罗马神话的战神玛尔斯。 四月 Aprilis 名字来自古罗马的词aperire,意思为“开始”,意味着春天开始。 五月 Maius 名字来自古罗马神话的花神玛亚。 六月 Junius 名字来自古罗马共和国的创始人Junius。 七月 原名Quintilis,后改Julius。古罗马历只有10个月,这是第五月,
假如把地球分为三部分,中间的圆球部分质量中心在地球中心O,而C1 和C2是赤道上多余物心,为了讨论简化,假定月球位于黄道上,显然, 月球对较近部分C1的吸引力P1比对较远部分C2的吸引力P2要大些,P1 将产生一个以O为中心的力矩M1,它使地轴和黄轴相重合;P2也产生 一个力矩M2,它使地轴倒向黄道面。但是因为P1大于P2,并且 OC1=OC2,所以M1大于M2,如果地球没有自转运动,则这个合力矩就 使地轴和黄轴重合,然而,地球是具有自转运动的,那么,这个合力矩 就使地轴朝着垂直于合力矩的方向移动,如图,地轴产生顺时针的移动。
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