本文通俗易懂,内含三种历法的历史起源、定气方式、误差来源、消差机制、适用范围、天体原理。
引言:昔日网络方兴,适得萍水相逢,索要舍居,自言有命书几许,以生涩晦暗不得而生相赠之心。乡居民风淳朴,心无戒惧,少机敏,如其言,果得驿传。兹因乐趣,攻读不懈,十五年数,寥知历法。
本文宗旨在于明示农历、阴历、阳历三者的方法、意义和原理,顺便还带了点故事。本文最后的附加章节从天体角度,以大量动图、视频展现了宇宙日地月三星的运动,以此展开对天体自转、天体公转、天体进动、天体章动、北星空、南星空、回归年、朔望月、太阳日、恒星年、恒星月、恒星日、黄道、赤道、白道等天文名词描述。其直观易懂,若不懂,亦不影响理解。点击查看原图放大:历法定制部分目录树状图点击查看原图放大:天文原理部分目录树状图图一 本文的主要历法涉及1.定制历法
当你想为一个星体定制历法的时候,你必须寻找另一个星体作为参照,这两个星体必须存在稳定的周期运行关系。在太阳系中,与地球存在稳定的周期运行关系的,只有太阳和月球。所以,如果我们想给地球定制历法,只能把太阳或者月亮作为地球的时间参照。
事实上,全世界每一个地方,都发现了历法的痕迹,在四大文明中的已经消失的其他三大文明,我们有理由相信他们也发明了历法。就中国而言,甚至于很多少数民族也有少数民族自己发明的历法。
这世界上的聪明人都是相通的,世界上不同的地方,总有不同的人,在不约而同的,做着相同的事情。
2.历法分类
天下历法有很多,但统论之:
所有以太阳为参照的历法,都叫日历(阳历)。地球围绕太阳周期运动(公转),以此为依赖,可制作日历,所有的日历都存在这样一个特点:较好的反应了气候变化,四季规律。所有以月亮为参照的历法,都叫月历(阴历)。月球围绕地球周期运动(公转),以此为依赖,可制作月历,所有的月历都存在这样一个特点:较好的反映了潮汐变化,月相圆缺。图三 太阳 地球 月亮 的运行关系3.中国人常遇到的4种日历
世界公历——格里高利历(中国人通常称他为阳历)农历阳历——甲子历(中国人通常称之为农历或者干支历或者甲子历,它是中国农历的阳历部分)农历月历——阴历(中国人通常称之为阴历或者农历,它是中国农历的阴历部分)少数民族历法——这是总论,由于中国少数民族多,文化根基厚,可能会遇到其它历法比如 回历、佛历等等,这些少数历法一般都属于是月历而并非日历。图四 常见的三种历法 公历、农历、阴历(图为寿星天文历截图)接下来我们逐个介绍这些历法
4.世界阳历——格里高利历
4.1格里高利历 历史起源-格里高利历起源于古罗马历法:
古罗马历法混乱无矩,割裂无取。其一年有304日, 10个月,可能是一种阴历,而并非阳历;前738年,正式实行罗马历(一种阴历);前731年,罗马历的一年10个月改为12个月;46年,罗马历停止使用,儒略历(一种阳历)代替之;1582年,罗马教皇格里高利13世对儒略历加以修改并颁布实行名为《格里高利历》(现代世界通用公历)。1582年10月,教皇集结了一批天文学家,意在定制历法。正值哥白尼的日心说问世,天文学家们经过计算,按照当时儒略历法计算,年的近似长度和真实长度之间的差异已累计约10天。 为了让历法和回归年重新对应,直接消去10天。于是这一个月从4号跳到了15号,同时颁布了《格里高利历》
图五 1582年的格里高利历推行4.2格里高利历 定历法
格里高利历使用太阳定历法,以一个回归年为格里高利历法年。<回归年:参考附加章节理解>
定年:格里高利历新年1月1日,是规定。定月:格里高利历规定了大小月,除了2月(2月问题下一条详谈),其余也是规定。以上两条规定值据说与耶稣之类有关,因为没有科技意义此处不谈。
4.3格里高利历 误差与消差(闰年机制)
格里高利历使用闰年机制,通过调节2月份是28、29日,来消除连续四年的格里高利误差。
由于我们以“日”为日期最小单位,而一个年(地球围绕太阳一圈的时间)的时间并不正好是日的整数倍。前文提到回归年其实是365.2422天,而365天为一年,此时会产生余量(0.2422大约1/4日),于是4年累计1天,把这一天加于2月末(即2月29日),使当年时间长度变为366日,这一年就为闰年。在以后的岁月中,始终沿用该机制。
图六 格里高利历 闰年 消差示意图4.4格里高利历 适用范围
4.4.1世界通用公历
1912年,辛亥革命次一年,中国开始引用公历(格里高利历),但中国普通人使用公历,主要还是为了去迎合世界。大多数情况下,我们每天都在使用它,但它却和我们的历史文化没啥关系,为数不多的节日也是后来才有的——比如元旦(俗称阳历年)、五一、国庆。
随着历史的前进,现如今格里高利历已经成为世界通用的公历。
4.4.2星座
通常,现在的星座是根据格里高利来查。(注意其实不对,星座是占星术的一种,星座的全名叫做“黄道十二星座”,其原理相似中国农历的十二地支相类似,但西方星座的系统是根据黄道十二星座(黄道面附近的十二个恒星组)的位置信息来决定的。现行的公历定出来的位置已经有偏差了,理论上需要消差。不过此处不讨论了。)
本文不重点介绍格里高利历。
5.介绍 中国农历(一种高级的阴阳合历)
注意:凡本文中以下未标注为农历的阴历部分还是阳历部分的,按照以下2点规定:
农历的阳历部分(干支历,甲子历)只写作农历;农历的阴历部分只写作阴历。写作为阿拉伯数字的为格里高利历,写作为干支的为农历的阳历部分,写作为汉字数字的为农历的阴历部分。5.1中国农历 起源
我个人把现在的中国农历分成三个起源阶段(当然这是我个人设计的方案,看看就好)
5.1.1 第一阶段(约前4000年):
以前读《史记》,里面有一段相关的话,而今行文至此,遥思当时,自然有些记不清了,于是特意又去查了一下,原文是这样的:
五帝本纪记一 其中“乃命羲和,钦若昊天,历象日月星辰,敬授民时。分命羲仲,宅嵎夷,曰旸谷。寅宾出日,平秩东作。日中,星鸟,以殷仲春。厥民析,鸟兽孳尾。申命羲叔,宅南交。平秩南为,敬致。日永,星火,以正仲夏。厥民因,鸟兽希革。分命和仲,宅西,曰昧谷。寅饯纳日,平秩西成。宵中,星虚,以殷仲秋。厥民夷,鸟兽毛毨。申命和叔,宅朔方,曰幽都。平在朔易。日短,星昴,以正仲冬。厥民隩,鸟兽鹬毛。帝曰:“咨!汝羲暨和。期三百有六旬有六日,以闰月定四时,成岁。允厘百工,庶绩咸熙。”
这段话什么意思呢,挑重点就是说,尧帝(三皇五帝之尧帝,尧舜禹之尧),他通过观察天地之像,最早就规定了二分二至(日中,星鸟;日久,星火;夜中,星虚;日短,星昴。星宿之四)。二分二至很重要。当然了,以上很难考究,说他是神话也未尝不可(这个在天文软件上,通过二十八星宿观察调节,可以找到当年得场景)。
图七 古中国星空二十八星宿示意以上,我姑且把它称之为中国农历的第一阶段。
5.1.2 第二阶段(约前1000年):
历来古中国不乏神书,其中有本《周髀算经》。
《周髀算经》原名《周髀》,算经的十书之一,是中国最古老的天文学和数学著作,主要阐明当时的盖天说和《四分历》历法。唐初规定它为国子监明算科的教材之一,故改名《周髀算经》。
书从何来,何时成著,本无从考究,成书日期或曰前11世纪,或曰前1世纪,评估跨度较大。
其中记载的《四分历》。早在战国以及汉朝时期(前770年),中国一直都在使用四分历。当时的天文学还处于一种天圆地方的阶段,但四分历在这种天文基础上,仍旧提供了一个基本符合现代天文结果的中国农历,这应该是得益于天象规律的观察。
图八 《周髀算经》图样(校对版)以上,我姑且把它称之为中国农历的第二阶段。
5.1.3 第三阶段(462年):
当年西方阿基米德(公元287年)曾研究圆周率,他对圆内外接正六方,用来切圆,说白了就是今天的微积分,他把圆接到正96边形,得到了一个3.14的圆周率。
我于本文中第一段写”这个世界上的聪明人都是相通的“。没错,你阿基米德这么想的。我中国的刘徽(公元225),也是这么想的。魏晋南北朝时期,在《九章算术》中,他早阿基米德一步,已经把圆接到了正3072边形,并且得到了一个3.1416(3.14195约近)值。
南北朝时期,江苏有一个县令(公元429),他也计算了算圆周率,在刘徽《九章算术》的200年后,他给了一个结果是3.1415926~3.1415927之间,并记载于《缀术》中。这意味着他把圆接到了 正2.4万 边形!这个数值,直到千年以后,才被西方数学家超过。至今并没有找到资料记载他是怎么算的,最大的可能也是用的切圆法,在没有计算机的那个时代,积2.4万边形,此中辛苦,非常能及。
这个县令,就是祖冲之。祖冲之不是神仙,但我时常觉得,这个世界上,有的人就如同是神仙,他们来人间就是为了完成某种使命,而后功成名遂身退。
祖冲之最大的成就就是历法:
祖冲之计算出了一个回归年为365.2428141日,这个数值和今天的天文计算结果(365.2422)仅相差46秒。祖冲之首次推出最精确的交月点为27.2123日,和今天的天文计算结果误差<1秒,可谓完全吻合。借助这些成果,祖冲之修订了四分历,推出了他的《大明历》,也就是今天中国农历的前身。至于这里很多人会有一个疑惑,魏晋南北朝的大明,其实因为457年正月—464年十二月,南朝宋孝武皇帝刘骏的年号是大明,所以叫《大明历》。
这个地方,我姑且把它称之为中国农历的第三阶段。
5.2中国农历 定历法
5.2.1中国农历 阳历部分 定历法(干支历的定历法)
5.2.1.1中国农历 阳历部分 年月部分 定历法(干支历的年月定历法)
定年:中国农历的阳历部分干支历定历法以一个回归年为农历年。使用二十四节气进行年月分定,当二十四节气到达立春那一刻,标志着新的中国农历干支年。
立春:古中国发明此含义为当北斗七星的斗柄指向寅位时为立春。
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以下区域的内容看不懂没关系,篇幅限制没法完全去图文动画的解释,诸多定义的恒星区域都不同,以后会单独写相关文章,现在理解春分点直接先从后面黄经刻度入手,在附加章节“黄道与黄经”这一节,可以非常直观的理解黄经原理。
图九 古中国星图古中国通过观星,很早确定了太阳、地球、月亮、金、木、水、火、土这些行星的运行轨迹和方位,这是以来天区周围的恒星群簇来确定的。
为了度量星体的位置,天球(太阳系)周围的这些恒星被中国定名划分建立了网络,这就是”三垣二十八宿星官“。 图十 星官图又把黄道、赤道带天区自西向东划为十二等分,叫做十二次。次是“躔舍”。躔是运行,舍是停留,躔舍是指天体运行的轨迹。《礼记·月令》:“﹝季冬之月﹞日穷于次,月穷于纪,星回于天,数将几终,岁且更始。“
十二次,就是行星运行经过的十二个位置,古人把十二次依次命名为:星纪、玄枵、諏訾、降娄、大梁、实沈、鹑首、鹑火、鹑尾、寿星、大火、析木。
古人认为在天上有二十八宿与十二次,在地上就有十二辰和相应的分野。这就叫天有十二次,地有十二辰。“次之与辰,上下相值。如星纪在丑,斗牛之次。玄枵在子,虚危之次”。《乙巳占》:“在天二十八宿,分为十二次,在地十二辰,配属十二国。至于九州分野,各有攸系,上下相应,故可得占而识焉。”
十二辰,是沿天赤道从东向西将周天分为十二个等分,与十二次方向相反,即:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥。
图十一 星宿辰次分野在天球上方又有北斗七星<查看附加章节的北星空>,其斗柄指向寅位时为立春。
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北斗七星的斗柄指向寅位时为立春,从今天天文学上,它符合当太阳黄经度数到达黄经315°时的场景。
黄经315°:以春分点为黄经0°,在黄经上转315°的位置为黄经315°立春
黄经0°:天球黄道坐标系中的经度0° <天球黄道坐标系参考附加章节(这里很重要)>
把此分割成24份,古中国给他们命名分别是立春,雨水;惊蛰,春分;……其中的立春,惊蛰 叫做节令,雨水,春分 叫做中气,节令和中气统称为节气,因此叫做二十四节气。(图十一)
图十二 二十四节气对应的月份(其中的数字仅为序列表示,一月为寅,二月为卯,类推)一共有12个节令,12个中气,从立春这个节令开始,新的一年、新的一月开始了,每一个节令一个月,一年分别是立春寅月,惊蛰卯月…… 这样干支历中的年月就有了。<具体定干支规则极其原理本文不增加章节描述>
5.2.1.2中国农历 阳历部分 日部分 定历法(干支历的日定历法)
农历年月使用公转轨道定历法,日则是地球自转,每一个太阳日为一日(注意区别恒星日,参考附加章节)。
每经过一日,顺行六十甲子。日干支是万年不变的甲子轮回。
最终,干支历的样子是这样的:壬寅年 丁未月 辛卯日
5.2.2中国农历 阴历部分 定历法(阴历的定历法)
阴历定月的依据是月亮球的运动规律:
和地球公转黄道类似,月球公转轨道,名曰白道。月球绕地球一周,出没于黄道者两次。也就是说月球公转一周所需的时间具体是27.32日。这个时间叫做恒星月(参考天文恒星年理解)
唯当月球绕地球之时,地球因绕日公转而位置亦有变动,计前进二十七度余,而月球每日行十三度十五分,故月球自合朔,全绕地球一周,复至合朔,实需二十九日十二时四十四分二秒八(29.53天),谓之“朔望月”。
上文的意思是,月球定月是按照朔望月(参考农历回归年理解)来定月的。习俗所谓一个阴历月,即指朔望月而言。
所谓的朔望月,就是月球的外貌从上弦经过满月到下弦最后一天,这期间是一个朔望期(看图十二月相)。
图十三 月相月缺变化示意5.3中国农历 误差及消差
5.3.1 中国农历 阳历部分 误差及消差
中国农历和格里高利历一样,都是用的回归年作为年周期。格里高利历中已经提到误差问题。
但,中国农历不需要消差。这是因为农历的定历法方式实现的。
试着理解:
前文提到过中国农历的年月定历法是使用二十四节气,无论哪一年,中国农历始终以立春所在的时刻为定年。
比如农历 壬寅年 戊申月(2022年7月),其交月时间在格里高利历上是2022/8/7 20:19:07秒(注意此处这个7秒通常是不准确的,它取决于拟算精度)。
对于2022/8/7日是中国农历的阳历的申月(申相当于7),当然我们一般意义上来说,只要到了今天0点就到了申月,可是我们在计算上,新的一月仍然是把它定在了晚上的8点,而不是像格里高利历一样新的一月定在次日0点。
无论在任何时刻,新的年份,新的月份,都只按照到达黄经度数的那个时刻来定,不会累计误差,不需要回收误差。假设太阳运行,格里高利历时间到达2022/8/7 20:18:00(再过1分钟,就会到达黄经135°立秋点),这个时候,世界静止了,那么农历也会静止,农历的历法会停止在这里,始终停留在未月(未相当于6)并不会进入申月。无论过了多久,假设突然这些天体又开始继续运动,一分钟后,太阳达到黄经135°,就农历进入申月了。那此时你要问,天体停止运动,但时间依旧在流逝,对于农历来说,这些时间就凭空消失了?并没有,很好理解,计算在未月里面,农历不管你的时间是多长,只认准天体状态进行月份交换,如果你在未月停顿了800年,那未月1个月时间就可以长达800年。(而此时格里高利历也一定会做出反应,它的处理方式……也许又会像1582年砍掉那十天一样?直接砍掉800年,确保这800年已经过去了而历法依旧符合此时的天体状态)
5.3.2 中国农历 阴历部分 误差及消差
因为同时参照了日月双天体计算了日月双公转轨道,二者互不干涉。因此同时包含了阳历部分和阴历部分的中国农历,它合二为一又泾渭分明,
阴历会出现两种余量误差(朔望月对应日的误差,阴历年对应阳历年的误差)
5.3.2.1朔望月对应日的误差:
农历的阴历部分是根据月历朔望月来的,朔望是29.53天,而阴历日期采用的也是整日计算,无论哪一个月,他的上一个月和下一个月的交界都是一号的早上0点,所以它会出现一个跟格里高利历一样的误差余量,也就是0.53天的阴历误差,大约是1/2天,所以阴历通过大小月,将这种误差进行了内部消差,如果你能看懂这里的描述,那么你会理解阴历的大小月是30天、29天交替。而不是一三五七八十腊的那套描述,这句描述是格里高利的)
图十四 阴历消差图示5.3.2.2阴历年对应阳历年的误差:(阴阳对齐)
因为阴历计算月球轨道,所以它的12个月并不和农历阳历的回归年吻合,二者差距很大,任由他叠加,会导致阴历和阳历的时间错乱,比如出现过年在阳历的夏天,而正值阴历八月,阳历却在立春;对于两条轨道的不相干历法来说,其实并没有产生影响,但是这不能让阴历兼顾季节时令,不利于人们去计算阴历,让本就复杂的历法更加混乱,会导致阴历节日位置胡乱变动,比如春节在夏天过,这显然不像话。(节日都是阴历定的,下文会解释为什么要这么做。)
对于这个问题,中国人的做法就是,阴历置闰,让阴历有闰月,让阴历对齐阳历(回归年)。
十九年七闰法:古中国,历法家一向把十九年定为计算闰年的单位,称为“一章”,在每一章里有七个闰年。也就是说,在十九个年头中,要有七个年头是十三个月,这种闰法一直采用了一千多年。六百年二百二十一闰月法:412年,北凉赵厞创作《元始历》,规定在六百年中间插入二百二十一个闰月。三百九十一年一百四十四闰月法:祖冲之吸取了赵厞的理论,加上他自己的观察,认为十九年七闰的闰数过多,每二百年就要差一天,而赵厞六百年二百二十一闰也不十分准确。因此,祖冲之提出了391年144闰月的新闰法。注意通常去描述闰年频率时,就是说十九年七润,因为后两者也差不多是十九年闰了七次,只不过更精细。
图十五 200年闰月速查表增加了大小月和闰月双消差机制之后,阴历成型。
到了这一步就是完整的现在的中国农历了。
当然在大明历使用之后,历史上的日期仍旧有错误的,我们可以在一些历法中看到错误点,部分存留的日历本中,一些日期记载错误可以到许剑伟先生编写的《寿星天文历》帮助中查看
图十六 许剑伟先生《寿星天文历》中记载的古历错误(图来自寿星天文历帮助页面)中国农历它是一个阴阳合历,我们通常情况,把其中的月历部分称之为阴历,于是农历通常特指中国农历的阳历部分。但实际上由于大多数人不懂,直接把阴历既称为阴历,又称为农历,这样是比较混乱的。
同时也备注一下,历法的古今变化较大,本文我的干支历三段分法是一个参考,其实际上,在这个传承过程中,他的改动是比较大的,不过我们这里就不讲了,主要一方面是因为篇幅不够,另一方面我的学识亦也不能完备的说出历法发展的历史。
举例同一天的三种历法:
格里高利历 2022年/8月/6日对应农历 为 壬寅年 丁未月 辛卯日 对应阴历 为 二零二二年 七月 初九5.4 中国农历 适用范围
5.4.1 农历的适用范围
阳历很高级,非常重要:
民以食为天,古今的农业一直依赖农历部分,掌握二十四节气,即可掌握最好的农耕时机。另外小众团体有星家,阴阳家,五术玄学,风水大师全部使用农历部分。你给先生一个阴历(中国农历的阴历部分)或者给先生一个阳历(格里高利历),先生都会先转化成农历(中国农历的阳历部分)。另外生肖是农历决定的。比如属牛,这不是因为你出生在春节后(农历的阴历年),而是因为你出生在立春后(农历的阳历年)。比如格里高利显示2023年1月22日,此时中国农历的阴历部分显示二零二三年正月初一,这就是阴历年了,但是你今天出生了,你却不能属兔。13天以后,格里高利显示2023年2月4日,中国阴历显示二零二三年正月十四,中国农历显示癸卯年 甲寅月 癸巳日,那么这一天出生,就属兔了。再者古代一些大事记一般使用农历年记录,比如辛亥革命,戊戌变法之类。图十七 二十四节气农事图图样5.4.2 阴历的适用范围
阴历定义了所有的传统节日,比如春节,元宵节,端午节,七夕节,中秋节,重阳节……阴历反映了潮汐变化规律。实际上阳历更高级一些,但阴历却定义了所有的节日,这种原因比较简单。历法的计算,非常困难。比如放在今天,如果我们现在要计算立春时间,那要用的这些知识包含但不限于微积分学,椭圆几何学,球面三角学,天体力学,行星理论……古人虽然不是今天的算法,但历算的困难是可想而知的。
但由于月球公转周期短,且月相清晰,更容易观察规律。对于常人来说,只要晚上观察月亮,基本就明白大约今天是几号了。比如观察满月,当是十五、十六日;察满月但是少了一点点,是左边少还是右边少,那就是十四、十七日,只剩下一个弦,若有若无,那就是一日或者三十。这很利于对时间的感觉。
图十八 观察图中的汉字数字对应的月相,如十五对应了满月(阳历12号,丁酉日这天)最后,再说一下其他历法
比如公历(格里高利历)显示2022年8月6日此时农历(中国农历的阳历部分)显示 壬寅年 丁未月 辛卯日此时阴历(中国农历的阴历部分)显示 二零二二年 七月 初九此时回历(举例一种中国的少数民族的日历)显示 1444年1月8日回历是个阴历,我没有太多了解,本文也不重点去研究了,试举一例,一笔带过。一般我们只需要知道阳历、农历(阴历)、农历(阳历干支历)就可以了。其他的少数民族历,由于相对于农历来说很落后,基本逐渐都开始消失了。
附加章节:(更新中未完待续)
地球在太阳系中的运动状态(此章节可以不懂,不影响对历法的了解)由于一篇文章最多十个视频,所以有的不得不换成矢量动图。
1.宇宙
往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。茫茫宇宙,无边无际,有无数的星系
宇宙(大) 星系放大图(小)2.银河系:银河系在宇宙中,但可能被包含在更大星系中。
1.1 银河系整体在移动(无图),但它是围绕着更大星系旋转,还是如何,目前并不清楚银河系在怎么样移动。
1.2 银河系:内有很多子星系,这些星系都在围着银河系中心旋转(图K1) 。K1内每一个发光点都是一个星系,太阳系是其中一个。
K1:银河系 银河系内所有的子星系在围绕银河系中心旋转银河坐标系:
银河坐标系在银河系中锁定太阳系:
1.3 太阳系,太阳系内有很多星体,这些星体在围绕太阳公转(图K3),但同时太阳携带所有的星体,又一起围着银河系旋转(图K1),所以太阳系在一直前进(图K2)。
K2:太阳系带着太阳系内天体正在前进2.太阳系。太阳系内行星在围绕太阳周期运动。
太阳系内,八大行星以太阳为中心公转(图K3)。同时,在八大行星中,部分行星拥有自己的卫星,围绕着行星运动,比如地球有一个卫星,叫月球,在围绕地球运动(图K3),而木星,目前已经找到79个卫星了。3.地球(以下内容涉及历法)
地球在太阳系里面,中心轴(地轴)是倾斜着的。(并不是竖直立着的)(图K5)
K5 地球倾斜4.地球运动
4.1自转:在茫茫宇宙中,地球悬浮在空中,围绕着地轴在不停自我旋转。
4.2公转
倾斜的地球正在围着太阳一直转圈,这个过程,叫做地球公转。
同时,月球又在围绕着地球一直转圈,这个过程,叫做月球公转。
因为这两个运动,产生了日历(阳历)、月历(阴历)这两种历法。
4.3进动
自转的物体在围绕一点进行公转时,其自转轴会沿一个圆锥面进行周期运动。进动是物理现象,宏观至于星体,微观至于粒子,在符合运动时,都存在进动。
地球在围绕太阳公转且自转时,地轴不垂直,在旋转时,地轴会围绕一个圆锥体表面周期运动,如图示(图K8)。进动一个周期为2.5万年。
K8地球公转同时自转,在自转轴会呈现圆锥面周期移动。4.4章动
地球在进动时,地轴会沿着进动轴作圆锥运动,同时会沿着该圆锥径向小幅度的跳动,这种现象称之为天体章动。(图K9) 章动周期为18.6年。
K9天体章动5.北星空,南星空
如下视频,在太阳系所处得星空中,以紫色坐标系所在得平面为黄道面。
在黄道面得北方为北星空。在黄道面得南方为南星空。北极星:
北极星是正处于地球北面的一颗恒星。实际上,特指地轴北端指向得一颗遥远的恒星。
而进动会导致地轴指向发生变化,地轴进动沿着圆锥面周期扫过,将其投射到北星空(下文提到)中,会在星域中产生一个圈。由于地轴指向的星体被称为北极星,所以实际上,北极星一直在这个圈上变化。
进动使地轴沿着锥面扫过并投影在北星空在过去的几千年里,北极星对于古中国天文极为重要。
如下视频:北星空中,中国人从古到今经常说的北斗七星(大熊座),他的星链上星一 天璇(大熊座α),星二 天枢(大熊座β)两个星体连结,向前延身大约五倍远,就是勾陈一星(小熊座α),也就是现在的北极星
随着进动的进行,北极星会一直变化。
在世界上的数术中,比如中国的奇门遁甲、生辰八字、紫微斗数、中国印度七政四余,或者西方的十二星座,星座星盘等等他们都在使用星空,中国叫天文地理,外国叫占星,但他们使用的星空区域存在交错,而北星空的变化,将对部分涉及此处的命理学产生影响。
6.黄道面与黄经、赤道面与赤经(即地球经度)
6.1黄道面:地球公转的平面,叫黄道面(图黄道与黄经4中的黄色平面)。
图黄道与黄经.1展示了地球围绕太阳公转的示意图,该公转轨道面始终是太阳星体中心和地球的星体中心所在的平面,该平面为黄道平面。
6.2黄经:在地球黄道面上假设的一个刻度坐标系。
黄道平面会切割地球,经过地球的星体中心,形成一个截面,将该截面作坐标系,形成黄经坐标系(图黄道与黄经.3)
显然,地球围着太阳公转。但如果,假设地球是静止的,则此时太阳会围绕地球公转。
6.3赤经 地轴指向北极星,经过地球星体中心且与地轴垂直的平面叫做赤道面,将赤道面作坐标系,形成赤经坐标系(图黄道与黄经.2)
将赤道面和黄道面上色更直观(图黄道与黄经.4)在太阳随着地球公转过程中,太阳将在黄经坐标系中投影。6.4白道
月球公转的轨道平面叫做白道(一曰 银道)<查看前文月球公转视频>
太阳始终照射月球,而地球也能较好的观察月球。但太阳照射的月球面不一样能全部被地球看到,所以根据月球围绕地球运动的位置不同,人们能看到的月相不同。<观看下面矢量动画>
由于白道平面和黄道平面存在一个5°夹角,这可以保证月球运动到地球前面不会因为月球阻挡失去阳光(日食除外),也不会因为月球移动到地球后面,被地球遮挡住阳光而失去对月球的观察(月食除外)<观看下面白道倾角实景视频>
白道倾角实景:理解因为倾角的存在使大多数情况下,即使地球和月亮太阳在一条直线上,也会因为所处的空间高度不同而不影响阳光的照射。
6.5日食和月食:白道面和黄道面相交于两点,当月球运动到这两个点时,此时太阳,地球,月球,三者的星体中心存在于一个直线上,
月食矢量图日食矢量图7.恒星年和回归年/恒星月和溯望月/恒星日和太阳日
7.1 恒星年:地球绕太阳公转一周为一恒星年。时间365.25636日。
恒星年7.2 回归年:指平太阳连续两次通过春分点的时间间隔,即太阳中心自西向东沿黄道从春分点到春分点所经历的时间,时间为365.2422日。
由于前文所说的地球的进动<周期2.5万余年>和章动<周期18.6年>,导致地球在公转一周之后,春分点<黄经0°>发生了移动。此时地球需要继续公转一小段时间。
古中国早就发现了这个差值,遂将恒星年成为“年”,将回归年称为“岁”,恒星年和回归年之间这个差值,叫做“岁差”。在历法中<农历和公历>均使用回归年。
回归年矢量示意图7.3恒星月:月球在白道面公转一周需要的时间。为27.322天。<结合上文“白道”、“恒星年”两个词条来理解>
7.4溯望月:又称“太阴月”。是指月球绕地球公转相对于太阳的平均周期,为月相盈亏的平均周期。以从朔到下一次朔或从望到下一次望的时间间隔为长度,平均为29.53059天。<结合上文“黄道”、“白道”、“回归年”三个词条来理解>
7.5恒星日:恒星日就是地球自转360度的周期,为23小时56分4秒,是地球真正的自转周期。
7.6太阳日:太阳连续两次经过同一子午线的时间间隔,叫做一个太阳日,由于地球在自转的同时还在绕日公转,一个太阳日,地球要自转360°59需24小时。分真太阳日(视太阳日)和平太阳日。
恒星日和太阳日8.农历干支记年
1.关于干支由于篇幅较长,这一个词条,单独写文章,阐述干支的天文原理。
2.年月干支的数理较为困难,此处不做讨论。
3.日干支计算较为简单,可以从儒略日入手(下面是个日干支VB算法可供学习参考)。
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2022/08/06 第一次编写 。2022/08/07 修改,做了结构目录,详细了部分内容,增加了一些图示,修改了一些排版。2022/08/09 修改,新增了最后的附加章节,修改了常规章节的部分插画2022/08/29 修改,更新了附加章节的部分内容,未完待续。2022/09/02 修改,更新了历法章节部分图片和内容,更新了附加章节的部分内容。2022