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第257章 四季的形成（第1页）

咱们介绍了一对于天文学的贡献啊，今天咱们要加深点儿难度了，因为从17世纪末开始啊，这个近代现代天文学呢，就得到了快的快的展了，呃，这叫感谢牛顿力学和望远镜的展了，对吧，逐渐地呢，人们就开始这个尝试的解决一些古人留下来的未解之谜了啊，还有一些天文学生啊，比较棘手的问题的问题的问题的，那今天呢，咱们先来介绍一下，就是这个时期呢？人们对于宇宙的认识啊，然后呢，再通过几期视频吧，咱们来说一下，就是这些棘手的问题，他都是什么呢？先，此时的人们啊，已经逐渐抛弃这个地心说了啊，行行行，他并不是说围绕着地球旋转的，而且围绕着太阳旋转，而中间就是太阳，然后依次往外呢就是这个水星，然后是金星，然后才是我们地球，然后是火星，木星，土星啊，这就是当时已知道六大行星啊，他们都是围绕着太阳啊，这个在做土壤运动啊，还有一个月亮，这是卫星啊，月亮是围绕着围绕着地球在地球在坐坐。

这些就很简单了，对吧？其次呢，人们已经知道了，说形行啊，除了这个绕日公转啊，他还有本身的自转，让我们以地球为例啊，我们所有的所有的所有的天文现象啊，这都是由于地球的自转和公转的引擎啊，那咱们之前说过，说由于地球自转所观察到的现象啊，叫做周日是运动啊，什么意思啊，是由于这个地球自转啊，看起来就像说这个，整个天球都在这在这，对吧？那我们在北半球啊，北半球的这个天球的这个旋转中心在北天极对吧？就是这个北极星，北极星，北极星北天极下，实际上就是这个地球的北极在天球上的这个投影啊，由于相对于相对于看起来看起来啊，就是说这个天空当中所有的行情都是围绕这个北天极美天极附近啊，在那旋转的旋，这就是周日食品中啊那由于公转所观察到的这个现象呢就叫做周年视运动的最直接的影响就是一年四季的变化，那具体点都有哪些？

现象呢？比如说啊，这个黄道的现是古人现说太阳太阳在恒星天上的这个位置啊，每天都会出现一些细微的差距啊大概呢大概呢365天左右后又会回到原来的位置啊，这是一年，这是个未解之谜了就是古人对黏的定义呢？实际上它有两种啊，第一种就是通过咱们刚才说的就是太阳在恒星天上这么一走一圈儿，这个周期啊这个办法其实不是很好观测啊，对吧，咱们之前用这个软件给大家模拟过了啊她是怎么来的？那第二个订一年的办法呢？那就比较简单了，生活经验告诉我们说夏天正午的太阳都比较高是吧冬天正午的太阳呢都比较低啊，这里说的高低其实就是羊角是吧比如说这个中午12点啊你太阳太阳太阳的那如果啊，我们把一年之内每天中午的这个太阳高度啊给他连起来画一个图啊那就是这个太阳呢从高高高高高啊其实不用看太阳啊，就直接看。

太刺眼了，怎么办呢？立竿见影啊，说竖直立这么一个竹竿，这个太阳越高啊，这个竹竿的影子呢？他就越短，太阳越低呢，这竹竿的影子，它就越长啊，那人们就把这5o分呐，这个竹竿影子最短的这么一天啊，也就是太阳最高的这一天啊，就是夏天啊，影子最长的这一天呢，就叫做冬至啊，所以呢，古人就是把连续两次太阳到达这个最高的时候，或者最低的时候，这个周期也就是一个周期，也是365天左右，但是呢，这两个年的周期啊，实际上是有微小的不同的第一个年啊，就通过这个太阳在恒星天上的位置变化来定义的年本质是什么呀？本质是地球的公转啊，假设啊，我们存在这么一个上帝视角啊，比如说这是太阳啊，只是地球这个地球每公转一点啊，那我们在这个地球上，你所看到的这个太阳啊，在恒星天上的投影，他的位置呢就。

变化一点啊，这个地球又继续工作，那看起来就像是这个太阳在恒星天上，在这么跑，对吧？当地球又转回到原来的这个位置的时候，也就是公转一圈儿的时候啊，这个周期叫做一恒星年啊，大概是天啊，二种第二种对于年的定义，它本质是什么呢？你比如说这个地球啊啊这这这这这是个地球是吧？假设啊，这个地球在水平方向上啊，做这个肉食工作啊嗯，这样吧，因为这个运动是相对的，我们现在呢，就假设太阳就围绕这个地球转啊，一样的，这地球在这儿不动是吧太阳呢假设它是从这开始啊这么一圈儿，这就是一个恒星年这个轨道叫做黄道那这个轨道所在的平面就是咱们现在说的这个水平面啊，这就叫做黄豆面那第二个通过这个太阳高度定义的年实际上就就是由于这个地球的自转轴他不是正好的垂直于这个？

黄豆面，而是有这么一个倾斜的角度的，所以这个地球的赤道面和这个黄道面，实际上他是存在一个夹角的啊，这叫做黄赤交角度，大概是234度啊，就能想明白，正因为存在这个角角啊，才会存在四季的变化，这是4g形成的最根本的原因啊，为太阳没有你，比如说啊，这样现在这样啊，那此时这个太阳呢就直射北回归线那北半球接收到的这个太阳辐射呢，他就会更更大气，对于太阳辐射的折射啊，他就是个她就是了，变少了，所以此时的北半球就是夏天的南半球呢，就是冬天恰好直射北回归线，这一天，这就是北半球的价值啊，你看到的太阳就最高啊，那假如这个太阳啊，现在跑到这边来了那太阳呢就直射南回归线了，对吧？这是北半球的是什么样？就是冬至日啊，所以我们看到的太阳呢就最低啊，这就是四季的形成啊，可能有同学存在疑问。

说不对呀，不应该是这个近日点，离离太阳近，然后才是夏天嘛，远着点，离太阳远才是这个冬天嘛，这种影响力微乎其微，而且实际上啊，这个地球上，处于近日点的时候啊，大太阳啊，刚好是直射南半球啊，就大概就是这个位置啊，所以此时的北半球呢？他是冬天啊，大概就是每年的一月份左右，太阳正好在接着点啊，所以呢，细心的朋友，你应该会现啊，就冬天虽然冷啊，但是这个太阳啊，却比夏天要大，为啥？因为我们这个离太阳更近啊，但此时太阳是直射南半球的啊，所以我们是冬天比较冷啊，那回到咱们刚才的这个问题上来，通过这个立竿见影来制定的这个一年啊，就是说太阳连续两次直射北回归现货的这个周期啊，就是说我照射这个位置是24呢？又招收到这个位置的时候啊，这个一年叫做一回归年，大概是点啊，刚才那个叫啥海军的吧？

恒星年和恒星年和回归年相差了多少呢？每年相差了大概2o点4分钟啊，就是回归年比恒星年的短了24秒，这个现象在天文学上叫做最差，有一年差2o分钟左右，你没看这么微弱的差距啊，但是在很早很早之前呢，人们就已经现这个最差的存在了，有多少呢？比托勒密海岛啊，现在的16机载啊，就是最早现这个最差的人啊，就是洗慕斯啊，就是咱们之前收购那个方位，天文学之父啊，我国古人也很早就现了，并并且我国人很聪明，行横行年就叫多年，而回归年呢，这叫多岁了，最早就是通过另一根杆子，把这叫做规矩，每年这个影子最长的时候就什么呀？冬至对吧，到下一次这个冬至啊，影子最长为止，这叫做一岁啊，也叫做燧时，所以我们说是过了一年就长了一岁，为什么年龄又叫做岁数呢？就是因为这个阿姨岁数就是一个严格的来说就是。

你经历了一回归年好，那是恒星年和回归年的概念清楚了，对吧？那这个未解之谜啊，就是为什么每年她俩相差2o分钟左右呢？哎，就是为什么存在这个最差呢啊啊，各位应该感觉到了这个恒星年和回归年好像也没差哪儿啊？你看你看他是绕一圈儿，这另外一个他也是绕一圈儿，唯独不同的是，恒星年的一圈儿，你可以给她想象成说是相对一个绝对空间来说的啊，您比如说你站在一个上帝是一个地球，它就是从这儿开始，到下一次到这为止的一圈儿一圈儿这一圈儿，这就是一个恒星年，而回归年是什么呢？咱们再想象说说这个太阳啊，围绕着这个地球旋转水平的这个面儿，就叫做黄豆面儿倾斜的这个面呢，就是赤道面对吧，黄道与赤道相交与两点分别是春分和秋分，那所谓回归年啊，其实就是这个太阳再次回到黄道上某一点的时间，你比如说他怎么吹风啊？开始跑。

到下一次这么春分为止啊，这就是一个回归年啊，同样是这么一圈儿，她为什么它短了2o分钟呢？唯一的一个可能啊，就是这个重点，她提前了，也就是这个太阳跑，往往还没跑到一圈呢哎，怎么现到这个村里呢？因为这个春分点啊，它向前移动了，就是形成最差的直接原因，可是这个春分点，为什么会向前移动呢？其实不止专门点，如果我们把春分点定定为o度求分点呢定为18o度，你现所有的点都依次向前，这么串了一点啊，所以啊，古人把所以它叫做分点岁差啊就是说这个分点和太阳的这个运动啊，他刚好是相反的，这就相当于跑4oo米，但是终点是终点了，对吧那我们把春分点和秋分点，如果你连一条线，你就会现实际上是这条线太太轻微的转啊，这说明了地球的地球的赤道面啊，或者说地球的这个吃到面的现在旋转也就。

不是，地球在旋转啊，就比如说这是南极啊，这是北极啊，这就是这个地球这个地球啊，他就是这么转的吧，就像一个陀螺一样啊，这个旋转的周期是多少呢？也很好算，对吧？每年是2o点4分钟吧，那多少年查出一圈儿答案是年左右啊，这就是最差的周期，这个地轴的转动啊，在物理上呢，叫做进度，所以造成最差的根本原因就是因为这个地轴的进度啊，这个解释最早是牛顿给出来的，后来又经过这个大浪费二的修正最最直接的影响就是天敌的变化，你想啊，地球的地球的自转了，对吧？那跟着这个南北天极，它实际上也是在这个画一个圈圈那也就是说，理论上我们每年看到的北天极，他都不是去年的北天极了啊，而是美国多年。问一下啊？为什么会出现这个活动呢？就是因为这个自转轴和对称轴，它存在一个这么一个角角啊，所以存在扭曲啊，假如说有一个陀螺啊，他是不是他啊？他就不会这个出现激动啊，但是它旋转轴梢稍稍倾斜一点儿，你就现这个陀螺呢？他们整体存在一个现象啊，呃，其实不仅是这个自主轴的运动啊，地球的公转这个轨道而已，也会存在一个进洞啊，一般就是点的进动，就是说整体这个腿的轨道啊，他是有这么一丢移动的啊，这个问题咱们之后再细说啊，这其实咱们先把一些其他的问题说完了，那刚才咱们说了地球自转轴自转的吧除了运动这个自转轴呢？还存在一个小范围的波动啊，这就叫做度啊，这个张栋有啥意思呢？他的现还挺诱人的啊，各位别着急，就看不到定律和万美丽定律，这个出现之后啊，人们面临最直接等机就是说如何测量这个地球的质量呢，以及如何测量天体之间的距离呢？

氛围力公式啊，这两个你必须都得是一致条件，对吧？你要不然我们为例，方程都没法律法律啊，或者说说通过这个开普勒第三定律啊行行行行轨道的半长轴的立方与周期的平方之比是个常数啊你比如说地球的这个公转轨道的半长轴的立方啊比上地球公转周期的平方就应该呢与金星的这个半长轴的立方比上金星的周期的平方，他应该是相等的啊，有点热闹的吧但挺简单的，可是呢，你这里边儿周期我可以通过观测知道啊那轨道的半头儿头儿我怎么求理论上我只要知道了地球轨道的这个班上走了其他行星的这个轨道同理，我就都可以知道了所以求出日地距离啊，那就是当时另外一个很基础的问题啊这块儿这个我说一句啊，就是开普勒第三定律啊其实呢，他是一个近似的结果啊，这个也是牛顿进行修正的完整的公式应该是还多一个就是太阳再加上行星的质量，但是由于呢太阳系内的行星的质量和相对。

他要来说太小了，所以这项就忽略不计了啊，但是你要是对于说质量差不多的双星系统啊，那通常你开出来第三定律，这就不灵了啊，就必须得这个修正了，呃，这个大家了解一下就行了，那当时对于地球质量的测量啊，咱们之前有一些视频是介绍我对吧就是1744年马马马利林做的这个谢赫仑山实验啊，这个实验也很好的验证了班委利定律的准确性啊这位马斯基林就是当时的皇家天文学家啊他是记忆这个弗兰斯蒂斯和哈雷之后的这个第五任啊呃，这部分的个位就可以去看一下那一些视频下面呢咱们来说啊就是们是如何测量这个天体之间距离的这个怎么先开个头啊天文学家啊最早想到的办法就是通过视察那什么是视察啊咱们举个例子？你比如说在这个很遥远的天边啊有两颗星啊，因为他们太远了对吧我们看到的只是他们在天球上的这个投影啊这两颗星的实际距离呢可能是一远一近啊你比如说你们现在？

看到就是这两颗星啊，你们从镜头里面看到的就是这两个星的投影啊，或者说就是这就是一个二维的画面啊，你感觉这两颗星好像很近对吧？但是真实情况啊，这是一个三维结构啊，假如说你跑到那表情，你看到的情况呢？大概就会变成了这样，唉，你现这两颗星的距离啊，他别远了，或者说说你跑到那边去了，哎，你可能又现这两颗星啊，重叠在一起啊，这就是由于时差引起的现象啊，通过视差就可以求出这个天体之间的距离了，所以呢，当时的这个天文学家就先干了一件事儿，就是这个视差啊，到底存不存在？就是得真在实际观测当中现是啥才行啊，于是呢，有一个哥哥叫做詹姆斯布拉德利那他就几乎花费了毕生之心血来寻找这个恒星的市场啊，这位呢，是记哈了一之后的着名天文学家哈哈雷死了之后他也是借了这个哈雷的班，成为了第三个皇家天文学家，还有这个格林尼治天文台的台长，台长，台长啊一。

1725年，它还没有成为这个台长的时候啊，这老哥呢？就是我忘了禁我就不停地观测那心里面想的是我就先记录下这个天空当中一些恒星的具体的坐标是吧，等过一段时间呢，我再观测一下，如果哪颗恒星的这个位置啊出现变化了啊，那很有可能就是说这颗恒星离我们比较近，对吧？视察呢，就比较明显，结果呢？这布拉德利啊，他就现这位置就是出现变化了，但是它不是某一颗星出现变化了，而是几乎所有的心啊，他这个坐标全变了，这最开始的就怀疑他是不是我设备坏了啊？后来现不是啊，布拉德利现了这个现象就叫做光行差的什么意思呢？你比如说呃，这是很遥远的一个恒星射过来的光线啊，但是地球它是向前跑的呀，因为它绕着公转嘛，对吧，度大概就是这个3o公里每秒啊，光呢是3o万公里每秒啊，这就像我们在这个宇中奔跑一样，对吧？假设要是没有风，这个雨他都是竖直下落的啊但是你。

你要是一旦要是跑出来了，那雨滴他就会斜着打过来了吧？感觉上就是这个雨滴是从我的斜前方落下来的啊，能想象出来吧？所以呢，在向着地球前进方向的这个两侧的横行啊，你看起来啊，就会整体的向前聚拢这么一丢丢啊，这个现象取决于你的运动度，度越快，光行差越明显了，你看这布拉德利呢，偶然就现了这个现象，嗯嗯，但是自己很不开心呢，因为他本意也是想要现这个视差嘛，所以又继续的观测，嗯嗯，不过很可惜，一直到生命的终结啊他都没有现这个市，但是他又现了一个现象就是咱们刚才说的理论上这个北天极会在很长一段时间内画这么一个圈儿嘛两万多年，可是你花圈你就好好画呗，对吧，他还不好画那么大大得利现每天你一点这个画圈的过程当中呢还有一些这个细微的摆动啊，就像是说他一边画着小圈儿小圈儿，然后又画这个大圈一样，这个画小圈的过程啊就叫做地球的运动啊！

呃，其实你要是仔细观察一个陀螺啊，你也会现这种现象啊，就哪怕他是这个数字旋转的啊，那他也不稳定，他会出现这个轻微的摆动啊，这就是胀度啊，地球的温度啊，这主要就是由于这个月亮和太阳的潮汐力引起的地球很顽皮是吧？其实除了张栋还有一个类似的现象啊，叫做奇异啊，咱们之前提到过这个地球的南北极啊，他就会轻微的变化啊，那集和张中又有什么区别呢？即使是相对于地球本身来说啊，我不管你转不转啊？反正这个旋转的它贵，轻微的变化，呃呃，这个原因就比较复杂了就可能是什么地核地幔的这个运动啊？或者什么冰川融化之类的影响啊，同志，这是对于地球本身来说啊，而且张栋呢？就是说我假设啊，你这个自转轴他他就不会变化，永远固定在一点啊那他她转钱了，她也会轻微的摆动啊，这叫做长洞啊，就能想到这个区别吧，然后还有一点啊，就是咱们刚才说的这个南北极啊，就都是指的是地理的南北。

啊，就是说这个旋转轴的最北端和最南端啊，这个南北极和地球的南北磁极，这是不同的地球的南北极和南北磁极本身他就是不重合的啊，这会大家就行啊，好吧，那咱们今天就就主要介绍了这个地球自转着我的进度啊动啊，和奇一对吧，还有这个光球差的现象啊，下期咱们来讲啊，就天文学家是如何测量日地距离的呢好.