天文科普 | 北斗的斗柄到底指向哪个方向?
2021-10-7 19:09|
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摘要: 斗柄东指，天下皆春，斗柄南指，天下皆夏，斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。鹖冠子·环流第五天文学上，利用北斗七星斗柄的指向来判断方向，几乎是一个常识性的知识。这是利用北斗在四个季节，斗柄的指向不 ...
斗柄东指，天下皆春，斗柄南指，天下皆夏，斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。鹖冠子·环流第五天文学上，利用北斗七星斗柄的指向来判断方向，几乎是一个常识性的知识。这是利用北斗在四个季节，斗柄的指向不一样的天文现象。斗柄东指，天下皆春每年3月前后的晚上21点左右，北斗七星的斗柄大概指向东方（向右）。斗柄南指，天下皆夏每年6月前后的晚上21点左右，北斗七星的斗柄大概指向南方（向上）。斗柄西指，天下皆秋每年9月前后的晚上21点左右，北斗七星的斗柄大概指向西方（向左）。斗柄北指，天下皆冬每年12月前后的晚上21点左右，北斗七星的斗柄大概指向北方（向下）。———— 斗柄指向的变化规律 ————由于地球的自转，日月星星都会东升西落（周日视运动）。同时，由于地轴指向北天极（当前位于勾陈二附近，即北极星），所以晚上面对北方，会发现其他星星都在绕北极星逆时针转动。所以，同一个晚上，北斗七星的斗柄指向是时刻在变化的。video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_905836112327884801类似的，由于地球的公转，引起恒星的周年视运动，在不同日期的同一时刻，北斗七星斗柄的指向也是不一样的。随着日期的变化，北斗七星同样绕着北极星逆时针转动。video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_905837540186406912北斗七星位于北天球，要看到北斗七星，自然必须面对北方。面对北方，前方（向下）为北方，后方（向上）为南方，左西右东。根据Stellarium的模拟，以及上述生活中对东南西北的理解，“斗柄东指，天下皆春，斗柄南指，天下皆夏，斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。”这句话没有什么问题，但为啥说它错了呢？原因是：不管北斗七星怎么转，斗柄都一直指向东南方向！听起来是不是有点晕？难道我平时对东南西北的理解都是错的？还是stellarium的模拟错了？要明白为啥这样，先考虑一个简单的问题：地球上两个地方的方向问题：下图中，B点在A点的哪个方向？C点在B点的哪个方向？C点在A点的哪个方向？A、B、C三点均在在北纬80度的纬线圈上，所以方向问题很简单，B在A的西方，C在B的西方，C在A的东方（以距离近的为准）。在地图上，方向的判断标准是：在东半球，经度增加的方向指向东方；在西半球，经度增加的方向指向西方。纬度增加的方向指向北方，纬度减小的方向指向南方（南半球纬度用负数表示）。所以，如果在上面的地图上，连接A点、B点画一条直线，沿着这条直线从A点走到B点，前进的方向先是西北，然后是西南。在天球上，也有同样的道理（使用赤经赤纬坐标）：赤经增加的方向指向东方，赤经减少的方向指向西方；赤纬增加的方向指向北方，赤纬减少的方向指向南方。北斗七星斗柄的第1颗星，天权星（北斗四）的赤经赤纬坐标是（12h15m25.7s，+57°1'58''）；斗柄的第4颗星，摇光星（北斗七）的赤经赤纬坐标是（13h47m32.2s，+49°18'47''）。很明显，从天权到摇光，赤经增加，赤纬减小，所以，摇光星在天权星的东南方向，也就是说，斗柄指向东南方向。不管是因为周日视运动，还是周年视运动，北斗七星围绕北极星（北天极）转圈，但它们的赤经赤纬坐标是不会变的（不考虑岁差），所以，斗柄始终指向东南方向，不会有所谓的“斗柄东指、西指、北指、南指”的变化。当然，以我们在地面上，以地面为基准的方向，北斗七星确实会有“斗柄东指、西指、北指、南指”的变化，用这个判断方向并不存在问题。实际上，“斗柄东指，天下皆春，斗柄南指，天下皆夏，斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。”出自战国时期兵家与道家著作《鹖冠子之环流第五》，作者相传为楚国隐士鹖冠子。环流第五是一篇道家思想文章，主要阐述道家的事物循环往复等相关的规律，为人处世必须遵循事物变化规律等思想。美恶相饰，命曰复周，物极则反，命曰环流。北斗七星斗柄的指向变化，是作为文中观点的一个例证引入的，并非用于判断方向。斗柄东指，天下皆春，斗柄南指，天下皆夏，斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。斗柄运于上，事立于下，斗柄指一方，四塞俱成。此道之用法也。当然，2000年前，也没有严格的天球定义，更没有赤道坐标系相关的概念，是不可能给出严格的北斗斗柄指向的说法的。另外，由于岁差的缘故，以地面为基准，北斗斗柄的指向实际上也有了一定的变化。下面8副图给出同样的日期及时间，公元0年及公元2000年斗柄指向的不同。春季，公元0年春季，公元2000年夏季，公元0年夏季，公元2000年秋季，公元0年秋季，公元2000年冬季，公元0年冬季，公元2000年可以看出，虽然北斗七星斗柄的指向没有完全偏离，但已经有明显的变化。
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