《时间的天文学》 作者：黄驰

现代天文学的错误 1：最完美的错误　　|　　目录　　|　　小学生如何学习天文学

天文学，用数学、物理学准确的描述和解释每一种天文现象。

用数学描述天文现象，用物理学解释天文现象，天文学和数学的关系最为密切，其次是物理学。天文学是一门自然科学，是每一个普通人、每一个中、小学生都可以系统学习的自然科学。

但是在我们中小学的数学、物理课本中，我们是找不到任何天文学知识的。这问题不大，所有的天文学知识都在地课本中。古人常说："上知天文，下知地理。"用来形容一个人的知识广博。其实天文和地理还真有很多重叠联系和相似之处。一年四季的变换，太阳的东升西落，太阳的直射，南北回归线，南北极圈，极昼、极夜，等等，这些都是天文现象，这些和地理学也是分不开的，理论上讲地球也是一个天体，是太阳系八大行星之一。但是地理课本中把天文学的基础，重点都删除了，隐藏起来，这就不应该了。

摘抄两段地理课本中，最常见的关于太阳视运动，二分二至的描述图。

太阳视运动

1. 若正东日出、正西日落，说明太阳直射赤道。此时，北半球正午时的太阳总是在南方的天空，南半球正午时的太阳总是在北方的天空。北极点上空的太阳总在南方的天空，南极点上空的太阳总在北方的天空。
2. 若太阳在地平圈以上运行的时间短于在地平圈以下的时间，说明该地处于冬半年；反之，说明处于夏半年。
3. 根据已知太阳直射点位置和当地纬度位置，来确定太阳视运动图中的方向；或已知不同节气某地纬度的正午太阳位置来确定图中方向。

在地理课本中，对于这些天文现象的描述还是尽可能在详细描述，但是地理课本却把所有关于天文学，最重要、最基础的信息都删除了。对于中学生的学习，要么是一知半解，要么是不知所云。

其实所有这些天文现象，小学数学已经可以系统的、准确的描述所有这些天文现象的了，只需要我们找回被删除的部分。

天赤道，地球赤道在星空中的投影，是天文学最重要的标记线之一。太阳东升西落的移动轨迹和天赤道是平行的(几乎)，星星、星座东升西落的移动轨迹也是和天赤道平行的，这些都是地球自转的结果。那么，天赤道在哪里？参考:【一. 正南方、天赤道】。

天赤道

面向正南，从头顶(天顶)向正南倾斜一个特定角度就是天赤道，而这个特定的角度值就是我们生活城市的纬度值(A-Z之间角度值)。天文学中最重要的计时工具–日晷(真太阳时)，就是倾斜对准天赤道的。等分，只有倾斜对准天赤道，日晷等分的刻度才能将时间等分，而其他的倾斜角度不行。参考:【二. 时间–真太阳时】

猎户座的东升西落

猎户座，星空中最容易辨认的星座。1年365天，猎户座东升西落365次，每一次东升西落的移动轨迹都是和天赤道平行的，这是地球自转的结果。所有的星星、星座东升西落的移动轨迹也都是和天赤道平行的，这些都是地球自转的结果。

太阳的东升西落

太阳，天空中最亮的天体。太阳的东升西落看似没有规律，其实都是围绕天赤道展开的。

• 1天之中，太阳的东升西落的移动轨迹和天赤道是平行的(几乎)；
• 1年之中，太阳东升西落的移动轨迹在天赤道±23.5°之间移动。

太阳东升西落的移动轨迹和天赤道是平行的，更准的描述应该是：太阳东升西落移动轨迹形成的平面和天赤道平面之间几乎是平行的，一般我们认为平行。

• 太阳东升西落的移动轨迹：FBG，平面FBG；
• 太阳东升西落的移动轨迹：HDI，平面HDI，
• 天赤道EAW，天赤平面EAW，

3个平面平行：平面FBG // 平面HDI // 平面EAW

根据太阳的移动规律，我们可以非常简单的计算出每一个城市夏至日，冬至日太阳的高度角。

• 天赤道和天顶之间的夹角(∠AOZ)=城市纬度，
• 天赤道倾斜的角度(∠AOS)=90°－∠AOZ=90°－城市纬度，
• 夏至日太阳高度角=天赤道倾斜角度＋23.5°=(90°-本地纬度)＋23.5°，
• 冬至日太阳高度角=天赤道倾斜角度－23.5°=(90°-本地纬度)－23.5°，

计算北京、上海、深圳，三个城市夏至日、冬至日中午太阳的高度角是非常简单的，这也是我们可以实地测量的结果。对于世界(地球)上的每一个城市，只需要带入城市的纬度值，我们就可以计算出每一个城市冬至日、夏至日太阳的高度角。夏至日，在北回归线太阳的高度角是90°，直射地面。参考:【三. 365天，高度的变化规律】

天球，也是一个球体，但是无论白天还是夜晚，仰望星空(天空)，我们只能看见半个球体，大地平面(圆O-NESW)以下部分我们是看不见的。但是对于数学这些都不是问题，根据球体的属性，数学把天球恢复成一个完整的球体还是非常简单的。

天球的经、纬度：

• 0°纬度线：天赤道就是天球的0°纬度线平面。圆O-EAWA'。
• 天球的纬度线：与天赤道平面平行的纬度线，名称：赤纬。
• 轴：南、北天极之间的连线就是天球的旋转轴，垂直于天赤道平面。PP'⊥圆O-EAWA'。
• 天球的经度线：天球球面连接南、北天极的连线。

太阳的东升西落，就是沿着天球的纬度线移动的，所以太阳东升西落的移动轨迹是和天赤道平行的。这和我们沿着地球 (地球仪) 的纬度线行走，行走轨迹和地球赤道平行是一样的。

地理课本中用文字描述天文现象，天文学用数学描述天文现象。他们的区别只是地理课本把"天顶、天赤道、北天极，23.5°"等几个天文学中最重要、最基本的要素删除了。不知道这是天文学家们故意把它隐藏起来，还地理老师没有学习过天文学。这里我们只能唏嘘感慨了。

这里我们可以简单的体会一下，天文学是如何使用数学描述天文现象的。

现代天文学的错误 1：最完美的错误　　|　　目录　　|　　小学生如何学习天文学

天文学，用数学、物理学准确的描述和解释每一种天文现象，是每一个普通人，每一个中小学生都可以系统学习的自然科学。时间，天文学的核心，也是开启天文学的钥匙。学习天文学建议使用Pad、PC等大屏浏览器浏览。