奇妙的地转星旋

晴朗的夜晚，抬头仰望，一颗颗明亮的星星就像是一颗颗镶嵌在黑丝绒上的银钉。满天的繁星，除了少数几颗是行星之外，绝大多数都是恒星，它们三个一伙，五个一群地在天空中组成了各种不同形态的美丽图案。壮丽的星空，自古以来就吸引着人们的关注，引发了人们多少美丽的遐想。

众所周知，由于地球每天自西向东自转一周，造成了太阳每天早上从东方升起，晚上又从西方落下的自然现象。因为这种现象是地球自转造成的人的视觉效果，所以天文学上把太阳的这种运动叫做周日视运动。月亮的周日视运动大家也很熟悉，所不同的是月亮每天升起的时间变化比较大，平均每天比前一天晚升起50分钟。 像太阳和月亮一样，满天的繁星也不是每天都固定在星空中某个地方不动，它们也是每天都在作周日视运动，只不过很多人都没有注意到恒星的这种运动罢了。

地球本身是个球体，整个星空也好像是一个硕大无比的球体，包围着地球，即如古人所云“天似穹庐笼罩四野”。为了对星空研究起来更方便，天文学家就把星空想象成一个以地球为中心的球面，并称之为天球。地球不停地绕着自转轴旋转，自转轴的北端总是指向天球的北极，即北天极，而另一端则指向天球的南天极。地球的自转轴是贯穿南北两极的一根轴线，当然这根轴线并不存在，这是天文学家根据地球的自转而假定的。地球自转轴无限延伸出去就成为天轴。太阳、月亮和星星都围绕着这根假想的天轴日复一日、周而复始地旋转不停。想一想，这是一种多么奇妙而又和谐的自然现象啊，难怪美丽的星空引发了多少文人墨客对它倾注了多少思绪和感情。

我们身处北半球的人，在观察星空的周日旋转时，会发现北边半空中有一颗星是永远不动的，这就是北极星。对星空不太熟悉的人，可能还不能一下子就找到北极星。那我们可以通过大家十分熟悉的北斗七星来寻找。北斗七星是北方天空中十分醒目的几颗亮星，它们排列的形状酷似一只大汤勺，故得此名。找到北斗七星以后，将斗勺外边沿的两颗星连起来，并且朝斗口方向延长5倍远，就能找到北极星了。北极星近旁没有其它亮星，只有它孤零零地独坐在北天极的宝座上，所以你一定不会认错。

因为北极星正好在天轴的方向上，所以北方天空中的星星都以北极星为中心，围绕着北极星做周日旋转运动。北极星附近恒星的周日视运动全部都在地平圈之上，我们称这些永远不落到地平线以下的星为拱极星。严格来讲，北极星也是一颗拱极星，因为它和北天极并不重合，有 的距离，可是北天极附近只有这一颗亮星，所以就把它叫做北极星了。拱极星的多少与观察地点的纬度有关，纬度越高的地方拱极星越多。如果在赤道线上，那就连一颗拱极星都没有；而到了南北两极，那就是满天都是拱极星了。

有兴趣的读者如果能自己用照相机把拱极星的周日旋转运动拍摄下来的话，那将是一件非常有意义而又饶有趣味的事情。找一个空旷的地方，用三角架固定相机对准北极星，胶卷要使用快速的，曝光时间至少在半个小时以上，得到的照片，就能看出拱极星的周日旋转。如果能连续曝光几个小时，那就可能得到非常漂亮的拱极星周日旋转照片了。一个个大小不等、亮暗不同、以北极星为圆心的同心圆，真是美妙极了。

由于地球自转的同时又在不停地自西向东围绕着太阳公转，造成了恒星每天提早4分钟升起的现象。这4分钟不长不短，三天五天不明显，累积长了变化就大了。每天提早4分，半个月就是1个小时，每个月2个小时，每个季度6个小时。6个小时，星星在天空中刚好旋转90°，正好是星空的四分之一。因此人们往往用春夏秋冬四季来划分星空，称为四季星空。如果我们能经常在天黑以后不久就观察星空的话，那么你一定会看出春夏秋冬四个季节星空的变化情况。

在四季各不相同的星空中，北斗七星也是一個十分重要的标志。春夏秋冬，北斗七星斗柄的指向各不相同。我国古代早已知道了这一点，古书中有这样四句话：“斗柄东指，天下皆春。斗柄北指，天下皆夏。斗柄西指，天下皆秋。斗柄南指，天下皆冬。”当然，这里所说的斗柄指向，也是指天黑后不久所看到的。

（中国公众科技网）