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中国最早发现岁差的是虞喜,说说岁差的概念及岁差无用论

岁差是什么


这里引出了岁差的概念。中国最早发现岁差的是虞喜。


公元四世纪,中国晋代天文学家虞喜,在分析古星图和星空时,发现星星的位置略有偏移,进而发现岁差。《宋史•律历志》记载:“虞喜云:尧时冬至日短星昴,今二千七百余年,乃东壁中,则知每岁渐差之所至”。岁差这个名词即由此而来。《书·尧典》中称:“日短星昴,以正仲冬。”日短,就是白天最短,仲冬也就是冬至这一天。 宋沈括在 《梦溪笔谈·象数一》说:“《尧典》曰:‘日短星昴。’今乃日短星东壁,此皆随岁差移也。”


更进一步,虞喜根据《尧典》记载“冬至日短星昴”,而当时实测冬至点在“东壁中”,即壁宿九度。从昴宿经胃宿十四度、娄宿十二度、奎宿十六度,至壁宿九度,合计退行五十多度,虞喜估计唐尧时代相距“二千七百余年”,由此可求得岁差值为约“五十年退一度”。


岁差(axial precession),在天文学中是指一个天体的自转轴指向因为重力作用导致在空间中缓慢且连续的变化。例如,地球自转轴的方向逐渐漂移,追踪它摇摆的顶部,以大约26,000年的周期扫掠出一个圆锥。


因为地球的自转速度逐渐的在变慢,所以导致有一个陀螺似的绕中心轴摆动的幅度,这个摆动的幅度叫做“章动”:




一但有了这个章动,我们可以看横面,在地球绕着太阳进行公转的时候,到达黄道面上同一点的时间就有了提前:

这里的图中我们可以看出恒星年就是几何上绕太阳公转一周的距离,因为地球绕太阳完满的一周,在比对于银河系中恒星(二十八宿)的角度是一定的。一恒星年等于365.25636042 平太阳日,即365日6小时9分钟10秒。


而回归年是太阳在地球黄道面上运行到同一个黄道点的时间。因为章动的关系,所以太阳运行到同一个黄道点的时间要比回归年少。一回归年等于365.24219879日,即365天5小时48分45.975456秒。


回归年比恒星年短20分钟又24秒。而“恒星年”才是地球围绕太阳公转的真正周期,也就是地球围绕太阳公转360°。


岁差无用论


上面的文章我们明白了岁差与回归年、恒星年之间的关系,也就是岁差就是恒星年减去回归年的差值的时间。那么按照二十四节气的等分,我们很清楚的就会明白,回归年当中平均的二十四节气要比恒星年当中的短。


那么这就会造成节气前移,比如立春跟雨水,两者间隔约15天,虽然岁差很短,但是如果经过成百上千年后,达到15天的时间位移也是很容易的。谁要中国是一个有悠久历史的国家呢。


节气前移是岁差在恒星年上的的第一个体现。同样,基于恒星年的太阳在二十八星宿的躔度,也就是太阳的跑位也会相应的后撤了。


但是这里大家要清楚,节气前移只是跟恒星年有关,跟回归年却没有关系!!因为节气的产生是跟太阳与黄道面的夹角形成的。以北半球来讲,太阳直射在北纬23.5度时,天文上就称为夏至;太阳直射在南纬23.5度时称为冬至。要知道,回归年是公转时候地球相对于太阳的角度加上了地球自己章动的角度。所以在回归年的大前提下,是不会有岁差的影响的!但是只是太阳的跑位却会一直后移,因为那是恒星年的范畴。


我们现在的公历,用的正是回归年。公历的历年平均长度与回归年只有26秒之差,要累积3300年才差一日。精度非常的高了。

这个差值就是岁差。地球在大约26,000年的周期后又会摆动到原点,岁差平均大约每71年会有一天的改变。

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