天空时间的起点
(2024-12-07 07:51:10)
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天空时间的起点
田舜卿
我们对时间的认识,本质是对天体运动和空间关系的认识。古人的东西南北,也是有很明确的时间概念的,对应四时(季节)。与北极点的变化一样,也有时间信息,岁差。时空的相对性这里不加讨论,只讨论视觉空间,即传统空间。
先讨论一下一天的时间起点问题。
天空,就是我们头顶上的这片空间,有白天和夜晚,它们有着不同的时间段。一个白天和一个夜晚组成一天的时间。一天两头黑,在多数人的睡梦中完成了一天的交接,第二天又是新的一日,非常自然。
白天与夜晚的变化,是因为太阳在天空中的不断运动变化造成的,时间似乎又把天空分成了一白一黑两个空间。如果白天也能看到恒星,的确它们也有不同的恒星空。一天变化的主要运动,是地球自转运动形成的。地、日连线在头顶上看不见的星空变化,即正午的变化,是地球公转位置变化造成的,它一年在恒星空中要旋转一周。
一般都认为,太阳时是用太阳为参照物,它在我们头顶上天空的相对位置就决定了一天的太阳时刻(时间)。如果在北半球的人用个大刻度盘面向南面立起,它还与南北旋转地轴垂直,分度360度空间,成24等份,就是24个区间。太阳与钟表指针的运动方向相同,都是顺时针运行。太阳处在每个区间就对应1小时空间,一天24小时就是全天。子午圈最特别,太阳在这个位置应该叫午时。
经过时代的进步和用精密时间仪器的测量,才知太阳运动具有不均匀性。用仪器演绎天体自然时间,就出现了假天文时间,不能反映实际准确的太阳位置。现代的人们使用的太阳时是平太阳时,是个假太阳时,不是太阳真实的位置时间(信息),有误差。
太阳的起点位置我们看不见,按照规定,太阳在头顶子午圈上并非是0时,而是在地球背面的位置才是0时刻。现在的平太阳时位置更乱,每天同一时刻的太阳,基本上是在对应的时刻点位置点附近微小摆动(不仅高度变化,还有转角变化),只有春分时刻才在正确位置上。能用准确的世界时仪器观察到每天同一时间点的位置不同,也就明白了地球公转的不均匀性了。
如果不考虑运动的不均匀性,某地的地方时,太阳处在正东方为6时,正上方为12时,正西方为18时。子时看不见,假设有个与太阳相对的虚圆月,此时它正好处在过头顶的子午线上。
区时是标准化的结果,是世界时的一种表达。它使得各地的时间整齐简化了许多,只有二十四种时间,相邻时区整差1小时。在相近15°的区域内有相同的时间。同时,也使得使用区时的人们,在相同的时间观察太阳,与更不符合时间的位置关系,在一定范围近似。但它还是改善了只用一个地球时即世界时,各地方观察者对太阳位置离谱偏移没有近似性的问题。
中国农历一天的起点与现行公历一致,都在夜晚子时。但伊斯兰阴历据说是按白天与黑夜的交接点为起点,先夜晚后白天形成一天。
相信采用现代世界时分出的区时的地区,每天的起点一定都是当地区时的子夜0时。
2024年12月02日 Monday起笔
话题:
1.年的起点?
由于历史的原因,历史上的历法分成了阴历和阳历的区别。再细分阴历还有农历中的阴历成份与伊斯兰阴历等。阳历也分成恒星历和回归历等。我以为,年历就是阳历,月历就是阴历,两个天体运动没有关联性,各有各的运行规律。农历以天象为依据,安排了年、月、日,是比较符合天象的历法。有句话,观象授时,它对农历合适。
回归历与回归年相关,它不依赖夜晚天空中的恒星决定起点,只与太阳高度相关。中国古代通过测量影长决定冬至点,就是测量回归年长的方法。年代资料越久远,测量精度越高。
先秦时代,古人也用星空决定季节。冬至在恒星空的位置能长久停留不易观察出,但有岁差存在,年代一久,问题就出现了。岁差是因为用恒星定冬至点,与历史文献对比,在东汉前已被察觉,被东晋虞喜发现。现在,晚上观察季节,斗柄和二十八宿的季节分布,要延后时间(辰)才与古代一致。
历史上,年的概念和起点是变化的。从冬至到下一个冬至的时间长度曾称为“一岁”。而从农历上一个正月初一到下一个正月初一的时间称为“一年”。这个年并不是现代阳历的年。
阳历最初是埃及人使用的阳历,每年的起点是天狼星,也就是偕日升为年的起点。年长360天,过些年季节很难准确。既使使用后来一年精确的恒星年阳历,随着岁差产生的季节的漂移,它对农业需求的季节日期会也发生变化,季节不能长久稳定。因为各季节位置点都缓慢向西漂移,即季节日期会逐渐提前到来。现代公历采用了回归年历,如果还用恒星作为年的起点,也会在一年年的长期时间变化中,因季节逐渐偏离年当初位置,年的起点不改变日期,就会产生天象不符的变化,延后日期才符合天象。这与中国古人遇到的季节问题一样。现在元旦1月1日子夜,天狼星处在正南的位置,与6000年前古埃及偕日升的年代,一年中各日期对应的季节相似。
农历年岁首要在立春逢朔之日。因为平阴历年长短,个别岁首在立春前,置润后恢复如初。所以,中国的农历岁首与太阳的位置是相关的。有人说立春是阳历春节,很有道理。它与月也无关。
2.月的起点?
我们使用的日历,不管是阳历还是阴历,其中的月,起源肯定与月相有关。月相周期大约29.53天,与历法的月长相近。
阳历是假月,月长和起点都与月相无关,使用它没有月相问题。
农历的每月起点是朔日,即初一在朔日。大小月的安排并不是按一大一小月完全对应。很多有关阴历的初一是新月的说法,是对农历朔日初一的误解。这是阴历的两种历法的不同点。
似乎阴历与太阳在恒星空的位置无关,只与日月相对位置相关。但中国的农历要参照中气即太阳位置节气位置,设置每年对应的月份和设置闰月,譬如一月含中气雨水。没有中气的月份为闰月。有完整十二个月名称,润某月组成十三个月的年是闰年。平年只有十二个月。阴历大月30天,小月29天。
3.地球在公转轨道上的位置?
自己独立思考
4.天体中天的时刻怎样确定?
自己动手确认
5.为什么农历更符合天象?