歲差 | 星空是永恆的嗎？

星星的生命對我們人類來說或許是接近於永恆的，

但我們頭上的星空就是亘古不變了嗎？

我們今天請到了特殊嘉賓馬門溪龍和EN菌。

星星們每天東升西落，日日夜夜斗轉星移，

從一億年前，到現在。

那我們和馬門溪龍看到的是同一片天空嗎？

發現歲差！

公元前二世紀，古希臘「天文學之父」喜帕恰斯在編製一本包含1,022顆恆星的星表時，把他測出的星位與150多年前阿里斯提留斯和提莫恰里斯測定的星位進行比較，發現恆星的黃經有較顯著的改變，而黃緯的變化則不明顯。在這150年間，所有恆星的黃經都增加約1°5』。喜帕恰斯認為，這是春分點沿黃道後退所造成的（相比之下，中國古代長期認為歲差是春分點沿赤道後退導致的），太陽通過春分點的回歸點，比太陽通過恆星同一點的時刻要早，回歸年比恆星年每年約短少20分25秒，並推算出春分點每100年西移1°。這就是宇宙恆星相對於地球上的歲差運動。

公元四世紀，中國晉代天文學家虞喜，在分析古星圖和星空時，也發現星星的位置略有偏移，進而發現歲差，並定出冬至點每50年後退1°。《宋史·律曆志》記載:「虞喜云：『堯時冬至日短星昴，今二千七百餘年，乃東壁中，則知每歲漸差之所至。』」歲差這個名詞也由此而來。

那麼為什麼會有歲差？

地球是一個自轉的橢圓球形體，兩極稍扁，赤道稍微隆起，受到日月的引力作用，影向了自轉軸而擺動。一般所說歲差常數，通常是指日、月引力造成赤道面的變化所引起春分點移動，稱為「日月歲差」，每年向西移轉50.37?，71年歲差約1°，移轉一圈360°，則約需25,560年。另外行星也有「行星歲差」，影響最大的木星軌道與黃道交角是1°18』。

日月歲差與歲差圈

歲差/axial precession

在天文學中是指一個天體的自轉軸指向因為重力作用導致在空間中緩慢且連續的變化。例如，地球自轉軸的方向逐漸漂移，追蹤它搖擺的頂部，以大約26,000年的周期掃掠出一個圓錐（在占星學稱為大年或柏拉圖年）。"歲差"這個名詞通常只針對長期運動，其他在地軸準線上的變動如章動和極移規模要小了許多。

像陀螺一樣，地球子午自轉軸，因受到地心引力而不停的打擺，造成自轉軸也在轉圈圈，一樣的規律，地球自轉軸太陽引力的影響，也會產生打擺現象，在虛空中像陀螺般自轉，祇不過這一圈約需要二萬六千年。

陀螺和進動現象

進動/precession

進動是自轉物體之自轉軸又繞著另一軸旋轉的現象，是轉動中的物體自轉軸的指向變化，又可稱作旋進。在天文學上，又稱為「歲差現象」。

除了規律的進動，我們的星球還有些不規律的運動。

章動/nutation

在行星或陀螺儀的自轉運動中，軸在進動中的一種輕微不規則運動，使自轉軸在方向的改變中出現如「點頭」般的搖晃現象。

行星的章動來自於潮汐力所引起的進動，並使得歲差的速度不是常數，而會隨著時間改變。這種現象是英國的天文學家詹姆斯·布拉德利在1728年發現的，但直到20年後才得到解釋。

極移/polar motion

由於對行星的動力學已經有充分的了解，只有幾個秒弧變化的章動值已經可以計算出數十年的周期變化。但另一種會干擾自轉的極移仍只能估計幾個月後的變化，因為它會受到風、洋流、以及地核的運動影響，使得他的變化迅速且難以預測。

北極點圍繞黃極運動的阿基米德螺旋線（近圓）

目前自轉軸對準的指北星，也就是北極星，古代稱為勾陳一。距離我們400光年，2.0等白色。

而歷史上地軸所指北極點就經歷過很多變化了。

誰是北極星？

4,700年前:右樞星,四等（三皇）天龍座α星（紫微右垣）3000年前-周朝:帝星(小熊座β星)-極距6.5度

（註：古人認為，離北極最近的一顆亮星）

2500年前春秋時代:帝星2000前-漢朝未年:帝星,-極距8.3度公元766年,唐朝、宋代,天樞星（鹿豹星座Σ1694星,五等星）現在2004年代：勾陳一（正妃）(小熊座α星極距約50 " )公元2103年：最接近北極星約27"2,500年以後：仙王座α星天勾五8,000年以後：天鵝座α星附近12,000年以後：織女星極距5°25,800年以後：回到現在位置

歲差不止架空了「帝星」作為北極星的身份，甚至還導致了二十八星宿里畢、觜(zī)、參(shēn)宿順序的變化，也導致古書諸如《禮記·月令》之類中的星象描述不再適用於我們現代人。如同一句「今人不見古時月，」看似永恆的星空也在我們頭頂悄悄變換著。

馬門溪龍看星星

行走的星星。

插圖/EN菌 編輯/懷塵

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