星象学中如何认识天球概念

如何认识天球概念

天文学等领域中，天球是一个想象的旋转的球，理论上具有无限大的半径，与地同心。天空中所有的物体都想象成是在天球上。与地球相对应，它有天赤道，天极。

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。天空中的一切都不是仅凭我们的肉眼就能够判断出距离的。正因为此，我们仅通过它们的朝向来确定其在天空中的位置。于是，天球就成了一个很有用的天文定位的工具了。

地球绕地轴自转，相对于地球不动的概念，天球上的物体也是每24小时围绕着天极旋转的。这就是昼夜运动，太阳、行星、卫星等等都是东升西落,这称为天球的周日视运动.因为地球有公转的缘故，一颗恒星总是比它前一天提前约4分钟升起。

天球可被它的赤道（即天赤道）分成北天半球和南天半球两部分。对应着有北回归线、南回归线、南极、北极。

因为地球是自西向东旋转，所有我们就把天球看成是自东向西旋转。

可以构建一个天球坐标系统来量化天空物体的朝向。而因为有天球的概念后，天文学家以此开始创立不同坐标系如黄道坐标系和银道坐标系。但要注意的是，天球仪是在天球外看天球，天象厅或模拟星象是在天球内看天球的，初学者很多时不能理解这点。

根据观测位置的不同，就具有不同的天球中心。严格的讲，不同的观测者就有不同的天球中心。在地面上观测时，观测者的眼睛就是天球中心，这样建立起来的天球叫做地面天球。

如果从地心观测，则叫做地心天球。把地轴无限延长，就是假想的天轴，地球北极指的一点是北天极，地球南极指的一点就是南天极。通过地球中心和天轴垂直的平面叫做天赤道面，天赤道面和天球的会合处就是天赤道。

太阳在天球上每天移动约1度，一年则移动一周，这称之为太阳周年视运动，太阳中心在天球上视运动的轨迹则是黄道。

天赤道(celestial equator)是天球上假象的一个大圈，位于地球赤道的正上方；也可以说是垂直于地球地轴把天球平分成南北两半的大圆，理论上有无限长的半径。相对于黄道面，天赤道倾斜23.5°，是地轴倾斜的结果。当太阳在天赤道上时,白昼和黑夜到处都相等，因此天赤道也被称为昼夜中分线(equinoctial line)或昼夜平分圆；那时北半球和南半球都处于春分或者秋分。在一年当中，太阳有两次机会处于天赤道上。只要我们把地球赤道不断向外扩大，一直延伸到无限大，这个无限的圆就是天赤道。

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