飞鱼博客

天文学中，天球指的是一个假想的旋转的球，理论上具有无限大的半径，与地球同心。天空中所有的物体都投影到这个天球的表面上，从而方便天文计算。

我们站在地球上仰望星空，看到天上的星星好像都离我们一样远。星星就好像镶嵌在一个圆形天幕上一样。

实际上星星和我们的距离有远有近，我们看到的是它们在这个巨大的天球上的投影，它的半径是无限大，地球就悬挂在这个天球中央。

星星在天空中移动的方向并不是杂乱无章的，而且星座的形状并不会改变。星星从东方的地平线爬上来，爬到最高点（中天），然后往西方沉下去。看起来就像整个天球围绕着地球旋转一样。相信大家都明白，地球并不是宇宙的中心，星体并不会绕着地球转。星体在天空中绕着我们旋转，是因为地球自转而产生的错觉，天球本身是不会移动的。我们身在地球中，并不会感觉自己在转动的，就好像我们乘坐火车时看见窗外的景物向后移动，而并不感觉到自己在移动中。

我们把地球自转轴延伸到天球上的位置，就得到天球的北极和南极。把地球的赤道伸延到天球上的位置，就成为天球赤道。

有一颗2等星非常接近天球北极，所以看来似乎永远静止不动，其它的星就好像绕着他旋转。我们称这颗星为北极星。因为北极星看来永远静止不动停留在正北方且不会下山，所以像我们居住在北半球的人们便可以利用北极星来辨别方向。可惜的是，天球南极附近没有类似的明亮星体，所以没有“南”极星为南半球居民引路。

北极星相对于地面的角度取决于观测者所在地的纬度。例如在北京，北极星会在正北，与地面成40度角（上图中角L）；在北极，北极星会在头顶（天顶）；在赤道的地方，北极星刚好躺在水平线上；而在南半球，北极星是永远不会升出地平在线，所以在南半球是永远看不到北极星的。

同样道理，有些星永远不会东升。居住在北半球的人永远看不到接近天球南极的星体，而居住在南半球的人同样也看不到接近天球北极的星体。

在北半球，朝北面看，星体是围绕北极星在逆时针转动的（北极星并不是完全固定不动的，只是转的圈比较小）；朝南面看，星体的运动轨迹只能见到一段顺时针圆弧；朝东面看，星体的运动轨迹是斜右上移动的。详见下图。

为了准确形容天上星体的位置，天文学家制订了一套坐标系统来标示星体在天球上的位置。这套坐标系统和地球上惯用的经纬度坐标十分相似。

坐标系统把天球分为赤纬及赤经。赤纬的算法是从天球赤道开始至两极止，天球赤道是0度，向北至天球北极是+90 度，向南至天球南极是-90 度。赤经的算法较特别，和地球经度（由-180度至+180度）的算法不同，赤经是在天球赤道自西向东由0小时至24 小时，就是把一周360度平均分成24份，可以知道其中的1小时就等于15度。和时间一样，赤经的每小时可分为60分，每分可再细分为60秒（注：这里的分秒是指时分时秒，和传统意义上的角分角秒不同，1时分=15角分，1时秒=15角秒）。赤经计算的起点为春分点，春分点是天球赤道和黄道的两个相交点其中一个（另一个是秋分点），春分点是太阳在每年的春分（3月21日前后）所处的位置。（另外由于岁差，春分点和天球北极的位置亦会非常缓慢地移动，不是固定的。）

天球赤道：将地球赤道平面延伸到天球面上，和天球面的交集，称为天球赤道；

黄道：是指太阳一年中在天球上的移动轨迹（太阳周年视路径），即地球公转轨道面在天球上的投影。

天球赤道平面和黄道平面的夹角为23.5°26′21″。

人们把黄道划分成12等份(每份30°），每份用邻近的一个主要星座命名，共12个星座，这些星座就称为黄道十二星座或黄道十二宫（Signs of Zodiac）。这样，相当于把一年划分成了十二段，在每段时间里太阳进入一个星座。在西方，一个人出生时太阳正走到哪个星座，就说此人所属这个星座。当你出生时，你出生的这个月恰好是看不到你的星座的。因为这时你属于的那个星座正好被太阳挡住，地球、太阳、你的星座连成一线。

最早有关于黄道的历史纪录出现在巴比伦文化当中，他们利用太阳在黄道上的运行位置辨识日期，黄道上十二星座最早的功用就如同今天月历上的十二个月，白羊座起始于春分点被视为是一年的开始，而当太阳运行到天秤座的那天是昼夜平分的时候。在巴比伦时代，3月21日的春分点（Spring Equinox）也正好是太阳跨入白羊座的时候。黄道带背后的恒星群也不是固定的，他们只以非常慢的速度移动着，我们称为这样的移动现象为岁差（Precession），在今日因为岁差的关系，黄道上的的春分点已经西移到了双鱼座，因此传统上的白羊座现在是在双鱼座的位置了。

【文章源自百度百科】