「正经科普贴」简要介绍一下哆啦A梦中涉及的天文知识
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。
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
“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
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。
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)。
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)。
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”。
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。
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。
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。