居住在行星的衛星上的文明應該有怎樣的曆法系統?
居住在衛星上的文明的一天怎麼定義?一個月怎麼定義?一年怎麼定義?
他們的生活應該是怎麼樣的?剛才大致想了一下,發現這個情況可能會比較複雜。和衛星本身自轉以及繞行星公轉的速度還有關係。如果衛星沒有被行星擋住的話,那麼大致可以認為衛星自身自轉一圈是一天。但是如果衛星繞到行星的背面,就會有一個無論自轉多少圈都會沒有太陽的一段時間(前提是衛星的自轉速度比公轉塊很多)。
那麼這樣一個系統下,曆法系統應該會發展成什麼樣子?
先寫幾個指定曆法的主要因素:
1. 恆星周期;
2. 大星體的天空位置;
3. 氣候變化;
第一個可以計算出年、日;
第二個可以計算出月(如果有月的概念);
第三個可以計算出年、季節;
對於生活在衛星上的文明來說,如果要生存,衛星必須足夠大,那麼母星就要更大,結果是衛星被潮汐鎖定,所以想要不被母星潮汐鎖定是很難的,對於這種衛星來說,一個月等於一日。
地球的季節變換是因為地球自轉軸有傾角,但相對比較簡單。衛星的季節變換則複雜的多,因為衛星自身自轉軸可能有傾角,同時繞母星的軌道也有傾角,母星自轉軸可能有傾角。
所以對於衛星來說,日、月的定義比較簡單,但季節的定義比較複雜,應該包括小季節和大季節,小季節是以月為周期循環的,類似於星期,大季節以母星的公轉周期循環的,類似於年。
但由於母星公轉周期與衛星公轉周期不一定是整倍數關係(如:朔望月是29.5天,每個回歸年有12.3個朔望月),所以還可能要通過置閏的方式來同步二者的關係。
最後是關於年的定義:
如果衛星自身的傾角很小,那麼母星的自轉傾角就可能對氣候產生更大影響,此時大周期可能更傾向於用母星的回歸周期;
如果衛星自身的傾角很大,同時母星的自轉傾角很小,那麼影響氣候的主因就應該是衛星的公轉周期,這種情況下,可能未必使用母星的回歸周期。
如果衛星的軌道傾角和母星的自轉都很大,那麼就真是大麻煩了,可能以二者的回歸最小公倍數作為年的定義;
以上是關於定義的考慮,下面找幾個例子:
土衛六:
轉軸傾角:0度(不傾斜),軌道周期15.945地球日(潮汐鎖定),軌道傾角0.34854度。
母星轉軸傾角2.485240度,公轉周期29.657296年,轉軸傾角26.73度
土衛六上的文明的曆法:
1月(或者叫1小年):15.945地球日,月內不分四季,1月=1日,月內可能有行星食;
1年(或者叫1大年):29.657296地球年,大年內有比較小的季節差異,1大年內有679.355723個小年,所以還要有閏月(類似農曆曆法),用來同步季節變化,閏月可能接近月每45年16閏(0.3555556),或者每700年249閏(0.355714,不太可能,時間有點長)
土衛九:
這顆衛星就比較不規則一點。
自轉軸傾角:152.14度,軌道周期:550.48地球日,自轉周期9小時16分,軌道傾角151.78(相對於土星軌道平面),母星數據同上。這個衛星是有1日的概念的,因為它不是潮汐鎖定的。
1日為自轉周期9小時16分;
1月為550.48地球日,月內有明顯的四季(因為自轉軸有傾角);
1年為29.657296地球年,由於繞母星軌道有傾角,所以在一年內,四季變化的強度是不同的,這個月的夏季和下個月的夏季可能不一樣熱。
以上都是相對簡單的模型,太陽系中的衛星還有很多運行比較特別的:
土衛七:沒有固定自轉軸、自轉周期不確定;
海衛一:有時候極軸對著太陽,每80多年換一次,季節變化非常極端;
這些衛星的曆法比較難設計。
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一年前寫的答案,有些錯誤,已經更正。
我們猜想美女嫦娥的日曆會是什麼樣呢?
月球自轉與公轉時間一致,自轉軸與公轉面幾乎垂直,公轉面與地球黃道面幾乎平行(夾角約5°)。這是基本情況。
所以總的來說,嫦娥的基本曆法超級簡單,自然形成的度量單位只有一個:天。
因為按照我們地球人的日、月、年的定義的話,月球的日、月、年是完全重合的。一天是一天,一個月也是一天,一年也是一天。
在這一個月球日之中,嫦娥能看到太陽東升西落一次,白天黑夜循環一次。
但是天空中除了太陽之外,還有一個怪異的"超級藍色大水球"穩穩的懸在天上,懸在那個位置永遠也不移動哪怕一丁點。但是當嫦娥做長途旅行的時候,會發現藍水球在天空中的位置會隨著自己旅行的地點而發生變化,有時候在頭頂,有時候在天邊,有時候完全看不見。
在一個月球日中,藍水球有時候能看到圓圓的樣子,有時候只能看到彎彎的一部分,嫦娥將這種變化稱作"藍相"圓缺。藍相正好一個月球日循環一次。
藍水球雖然位置不變,但是自個卻一直轉個不停。(可以說地球是在月球的同步靜止軌道上嗎?)
通過觀察藍水球上的黃色斑點,小姐姐發現,藍水球大概一天轉29.5圈。真是個奇怪的藍水球。
天空中除了太陽和藍水球,在晚上還能看到星星。嫦娥小姐姐非常善於觀察星象,發現星圖每經過大約12天會有一個循環,於是她把12天稱作一個"星期"。(嘿嘿嘿。。)
又經過多個星期的觀察,小姐姐發現天和星期不是整齊對應的,一個星期並不正好是12天,但是聰明的小姐姐通過19個星期設置7個閏日的方法完美解決了這個問題。
總結:嫦娥小姐姐的月球曆法基本單位是日(或天),然後12天組成一個星期。每19個星期要設置7個潤日。
那個怪異的藍水球對小姐姐的曆法編製好像沒什麼作用,小姐姐也不知道那藍水球到底有什麼卵處,百思不得其解。對於藍水球上的點點黃斑,小姐姐也頗感疑惑,難道是外星人留下的粑粑?
以上。
瀉藥..
一看邀請的列表,天文學科高端的問題實在不懂,就來回答這個好了QwQ
我覺得這樣子的話,對制定曆法的文明初期社會生產最大的影響,可能主要體現在潮汐的影響上~
我們暫且認為這顆衛星擁有類似於地球的環境。
因為衛星需要擁有類似於地球的大氣層和重力環境,所以其直徑需要接近地球。這樣一來,衛星所環繞的母行星就基本可以肯定是一顆氣態巨行星(即使不是,其質量也會比這顆衛星大得多)。如果衛星離母行星距離太遠,接近希爾球直徑的位置的話,就會沒法形成一個近圓的穩定軌道...所以首先可以肯定的是,這顆衛星離母行星距離不會很遠,而母行星質量很大。這樣子潮汐力相對地球就會很大。輕則是幾十米高的漲潮/落潮,重則是極不穩定的短周期地質活動。
所以只要行星沒有被潮汐鎖定,在這個曆法中,"月"的概念會變得至關重要———更不要說衛星軌道偏心率較大的情況了。"月"的概念,將會有關於潮汐的大小,甚至地震、火山噴發的幾率,以及日全食的發生規律。這個「月」的概念,應該是基於相對於太陽位置,而不是恆星的。
這樣來看,儒略曆這類純粹的太陽曆就不太可能會出現了。更有可能出現的是農曆這類陰陽結合曆。
另外而如果星球被潮汐鎖定,就會有更有趣的事情發生。有幾乎一個半球的人會從來沒見到過它們的母行星,而對於另一個半球的人來說,母行星卻幾乎一直在天上的某個位置不動,除了天平動導致的輕微晃動。這樣一來,上文的"月"就會與"日"變得等效。每個極為漫長的日子裡都會有兩次潮起潮落,甚至都會有兩個時段容易發生地震和海嘯。而這也意味著一天內時間的劃分可能會變得更細緻。
至於年的概念,應該與我們不會有太大出入。因為不管是地球、月亮和太陽還是這個系統里的衛星、母行星和恆星,都會存在一個基本固定的沙羅周期。這方面的調整基本只是年和月(潮汐鎖定行星的"日")匹配方式的不同而已。
當然,如果行星被潮汐鎖定,可能會有很多更好玩的事情,例如大陸都集中在背向母行星一邊,半個星球都沒有真正意義上的「夜晚」等等。
現在我在想,是不是幾百光年外,在一個不知名的恆星系統里的一顆氣體巨星的衛星上,也有某些智慧生物體在大膽地提出一個設想,
「假如有一顆宜居星球直接圍繞一顆恆星旋轉,那上面的生活會是怎樣的?」
小的季節變換加周期性日食加大型季節變換......好亂啊
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最小統一宇宙時間單位是普朗克時間,
秒是普朗克時間的2^N倍,
天是衛星自轉, 相對於恆星的光照變化周期;
月是衛星公轉周期, 相對於主行星的行星星相變化, 影響衛星上的潮汐.
年是行星公轉周期, 影響長期氣候.
最大統一宇宙時間單位是觀測宇宙壽命,
space engine,發現更多潮汐鎖定或未被潮汐鎖定的衛星系統~
這是個偽命題。
人們之所以有現在的曆法,是因為生命活動的節律和天象同步。
如果你明天住到月球上,生物節律是不可能隨著月球天象改變的,差別太大了。那裡的天象曆法,和你的生理需求就沒有關係了,按照那裡的曆法活動,人會亂掉。
地球日曆系統不同民族也不同。可見曆法的合理性的不是必然的。
就像地名,你可以起各種有意義的,也可以編號,也可以用經緯度。能找到為主,兼顧文化更好。
衛星曆法可以是多重的,先建立一個基礎性的線性編號系統,然後有一個行星曆法給出對應,再有一個衛星天象系統給出對應,還可以有許多個人根據愛好編出的系統對應。
沿用人類現在本身的曆法系統, 而行星恆星的位置就加在天氣預報里好了.
為什麼月球辣么大 相比於其他行星的衛星來說。。。
日報上要說的應該是:要是人類住在衛星上吧?
我覺得曆法這種東西和生物的生命周期有關係,
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