「正经科普贴」简要介绍一下哆啦A梦中涉及的天文知识

「正经科普贴」简要介绍一下哆啦A梦中涉及的天文知识


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-13 23:49:00 +0800 CST  
先讲讲星座(截图出自『七夕的夜空掉下来了』)。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-13 23:56:00 +0800 CST  
楼主大概按照以下思路进行介绍。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:02:00 +0800 CST  
【概述】首先需要说明的是,这里介绍的星座指天文学意义上的星座。并不是前些年广泛流行的占星学。

楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:04:00 +0800 CST  
什么是星座呢?从定义上入手,星座是指:在天球上投影位置相近的恒星的组合。为了理解定义,我们还要再介绍一下定义里涉及到两个概念,“天球”和“投影”。请看下图的分析。

楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:10:00 +0800 CST  
天球,顾名思义,就是“天空所组成的球”。它实际上是人们构造出来的一种定位系统,就如同“经线”“纬线”一样,实际上并不存在。

“许多古代科学家都相信天上的星星是与地球等距离的,这个球就是宇宙的真正的模型。尽管这是不正确的,但它仍不失为一种很好的抽象系统。”——引自百度百科


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:18:00 +0800 CST  
为了讲清投影的概念,这里我们引入一个空间直角坐标系。假设有A,B,C三个物体,它们在空间中的为止如图所示。红色的线表示物体距离xOz,yOz,xOy平面的距离。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:32:00 +0800 CST  
嗯,考虑到年龄比较小的哆啦迷,这里再介绍一下空间直角坐标系的一些概念。什么是“xOz平面”呢?其实就是由x轴就z轴构成的一个平面,如图中红色阴影所示(为了直观楼主用虚线画了一个黑色矩形,实际上这个面是无限大的)。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:38:00 +0800 CST  
我们从A点向xOz平面作垂线,交于A’点。这里的AA’(即红线)就表示A点到xOz的距离啦。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:44:00 +0800 CST  
拉回正题——也就是说,对于生活中见到的物体,我们是能够用三个参数进行准确定位的。比如用“左右,前后,上下”这一组参数来描述,我们可以说:哆啦A梦在我前方10米,左边10米,上方10米的位置(如下图)。

楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:57:00 +0800 CST  






楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 00:58:00 +0800 CST  
但是对于星空来说,我们并不能直观的感受到“前后,左右,上下”这三个参数。

楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:01:00 +0800 CST  
就像我们按剪头的方向观察(如图),我们只能看到一个平面。我们可以说“A在B的右侧”“A在C的左侧”“B在A和C的下方”,但是我们无法得知“A,B,C各自距离我们多远”。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:06:00 +0800 CST  
同样的道理,我们面对漫天星宇,只能感受到星星之间的相对位置,而无从判断它们和我们的距离。即,我们看到星星只是它们在天球上的投影,只能直观感知两个维度参数。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:15:00 +0800 CST  
现在我们再复习一下定义,星座:在天球上投影位置相近的恒星的组合。至此,我们了解了星座比较准确的定义。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:20:00 +0800 CST  
【分类】星座的分类方式多种多样,主流的分类方式一般为“黄道12星座”,“全天88星座”。下面进行介绍。

楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:33:00 +0800 CST  
先讲讲黄道十二星座。这里又涉及到一个概念——黄道。我想上高中的朋友对这个概念应该并不陌生,它在教材《地理/必修一/第一章》里有过讲解,即:黄道是指地球绕太阳运行的轨道。

楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:36:00 +0800 CST  


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:38:00 +0800 CST  
我们知道运动是相对的。如果我们以太阳为参考系(假设太阳不动),地球就绕太阳做近圆周运动。现在变换一下,我们以地球为参考系(假设地球不动),那么也就可以认为太阳绕着地球在做近圆周运动。

楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:41:00 +0800 CST  
由等效的观点,此时太阳相对于地球运动的轨迹就是黄道了。


楼主 南鱼座alpha  发布于 2019-03-14 01:45:00 +0800 CST  

楼主:南鱼座alpha

字数:11320

发表时间:2019-03-14 07:49:00 +0800 CST

更新时间:2019-07-17 13:38:00 +0800 CST

评论数:179条评论

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