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天文学基础知识天文学基础知识一、宇宙从一、宇宙从何何而来而来二、天球坐标系二、天球坐标系 三、辨识方位三、辨识方位四、星座和恒星命名四、星座和恒星命名五、四季星空五、四季星空六、黄道十二宫和六、黄道十二宫和“星座文化星座文化”七、天体距离和视差测距法七、天体距离和视差测距法八、恒星的星等和光度八、恒星的星等和光度九、恒星不恒九、恒星不恒恒星的一生恒星的一生十十、行星的视运动及其解释、行星的视运动及其解释.一、宇宙从一、宇宙从何何而来而来亘古不衰的问题亘古不衰的问题蓝天白云，碧空广袤浩瀚；蓝天白云，碧空广袤浩瀚；群星璀璨，河汉深不可测；群星璀璨，河汉深不可测；宇宙为何是这个样子？它从何处而来？又宇宙为何是这个样子？它从何处而来？又向何处而去？宇宙会有开端吗？时间会有向何处而去？宇宙会有开端吗？时间会有终结吗？终结吗？.一个著名的传说一个著名的传说相传罗素作过一次关于宇宙的演讲后，听相传罗素作过一次关于宇宙的演讲后，听众中的一位老年妇女站起来，众中的一位老年妇女站起来，老夫人说：老夫人说：“你说的这些全是废话，这你说的这些全是废话，这个世界是驮在乌龟背上的一块平板！个世界是驮在乌龟背上的一块平板！”罗素问道：罗素问道：“那么这只乌龟站在什么地那么这只乌龟站在什么地方呢？方呢？”老夫人说：老夫人说：“年轻人，你很聪明！不过，年轻人，你很聪明！不过，这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟塔这是一只驮着一只一直驮下去的乌龟塔啊！啊！”.一一 宇宙认知史宇宙认知史1、古代的宇宙说、古代的宇宙说“宇宇”：天地四方（空间）：天地四方（空间）“宙宙”：古往今来（时间）：古往今来（时间）Cosmosuniversity盖天说：盖天说：盖天说：盖天说：天圆如张天圆如张天圆如张天圆如张盖盖盖盖,地方如棋局地方如棋局地方如棋局地方如棋局 浑天说：浑天说：浑天说：浑天说：浑天如鸡子浑天如鸡子浑天如鸡子浑天如鸡子,天天天天体如弹丸体如弹丸体如弹丸体如弹丸,地如鸡中黄地如鸡中黄地如鸡中黄地如鸡中黄.古印度：古印度：“海中乌龟驮着大象，大象背着大陆，海中乌龟驮着大象，大象背着大陆，周围环绕大蛇周围环绕大蛇”的说法的说法。.中国：盘古开天辟地中国：盘古开天辟地基督教：上帝的创生基督教：上帝的创生.上帝在创造宇宙之前做什么？上帝在创造宇宙之前做什么？有人问奥古斯丁：上帝在创造宇宙之有人问奥古斯丁：上帝在创造宇宙之前做什么？前做什么？奥古斯丁的回答：奥古斯丁的回答：“他正在为问这个问题的人准备地狱！他正在为问这个问题的人准备地狱！”.在很久很久以前，没有天，没有在很久很久以前，没有天，没有地，到处是混沌的一片，简直就地，到处是混沌的一片，简直就像是一个浑圆的鸡蛋。像是一个浑圆的鸡蛋。这个浑圆这个浑圆的东西也有一个中心，这个中心的东西也有一个中心，这个中心就是人类的始祖，他的名字叫做就是人类的始祖，他的名字叫做盘古氏。盘古氏在这个浑圆的东盘古氏。盘古氏在这个浑圆的东西中间孕育了西中间孕育了1万万8千年。终于千年。终于有一天，他破壳而出，拿着自己有一天，他破壳而出，拿着自己制造的巨斧劈开了这个混沌的圆制造的巨斧劈开了这个混沌的圆东西，轻的上升为天，重的下降东西，轻的上升为天，重的下降为地。盘古死后，他的左眼，变为地。盘古死后，他的左眼，变成了光辉夺目的太阳；右眼，变成了光辉夺目的太阳；右眼，变成了一轮美丽的月亮。头发和胡成了一轮美丽的月亮。头发和胡须，变成了天空密密麻麻的星辰；须，变成了天空密密麻麻的星辰；身体则化为江河山脉，花草树木。身体则化为江河山脉，花草树木。.道生一，一生二，二生三，三生万物。道者，无也。老子道德经.大爆炸理论大爆炸理论、又称、又称“大爆炸宇宙学大爆炸宇宙学”、创建：伽莫夫年创建、创建：伽莫夫年创建、支持：爱德温、支持：爱德温哈勃发现红移现象哈勃发现红移现象阿尔诺阿尔诺彭齐亚斯与罗伯特彭齐亚斯与罗伯特威尔逊发现威尔逊发现宇宙微波背景辐射宇宙微波背景辐射.大爆炸宇宙模型认为大爆炸宇宙模型认为,宇宙起始于一个宇宙起始于一个“奇奇点点”。在。在“奇点奇点”里，温度和密度都高得无法里，温度和密度都高得无法想象，这时物质所处的状态至今还无法描写想象，这时物质所处的状态至今还无法描写.这种状态可能极不稳定这种状态可能极不稳定,最终最终,“,“奇点奇点”发生爆发生爆炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质炸，这种爆炸是整体的，涉及宇宙的全部物质及时间、空间。爆炸导致宇宙空间处处膨胀，及时间、空间。爆炸导致宇宙空间处处膨胀，温度则相应下降，当温度降到一定程度时温度则相应下降，当温度降到一定程度时,逐逐步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行步形成超星系团、星系团、星系乃至恒星和行星等。星等。烟火理论烟火理论.1981年梵蒂冈宇宙学会议，教皇保罗二世 的大会演讲：在大爆炸之后的宇宙演化是 可以研究的，但是人们不要去过问大爆炸 本身，因为那是创生的时刻，是上帝的事务。.宇宙的年龄宇宙的年龄按照哈勃定律，距今约为按照哈勃定律，距今约为110180亿年。亿年。根据星系演化的理论，通过计算一个星系中红巨根据星系演化的理论，通过计算一个星系中红巨星的数目，就可以估算出该星系的年龄。用这种星的数目，就可以估算出该星系的年龄。用这种方法测算出的最老的星系的年龄在方法测算出的最老的星系的年龄在100亿年到亿年到160亿年之间。亿年之间。2003年年2月，美国宇航局公布的月，美国宇航局公布的“威尔金森各向异威尔金森各向异性微波探测器性微波探测器”拍到的宇宙拍到的宇宙“婴儿期婴儿期”照片。根照片。根据这张照片，科学家精确地测算出了据这张照片，科学家精确地测算出了宇宙的实际宇宙的实际年龄是年龄是137137亿年亿年，误差不超过百分之一。，误差不超过百分之一。.宇宙是无限的吗？宇宙是无限的吗？两个悖论两个悖论如果宇宙是无限大的，其中就有无数个恒星，按如果宇宙是无限大的，其中就有无数个恒星，按照牛顿万有引力定律，宇宙空间中任何给定两点照牛顿万有引力定律，宇宙空间中任何给定两点的引力就可能很大或无限大，因此，任意一点的的引力就可能很大或无限大，因此，任意一点的引力势就无法确定。引力势就无法确定。西利格之谜西利格之谜如果宇宙是无限的，并且恒星的数量也是无限的，如果宇宙是无限的，并且恒星的数量也是无限的，那么黑夜则不复存在，因为你向任何一个方向望那么黑夜则不复存在，因为你向任何一个方向望去，总能看到一个恒星。去，总能看到一个恒星。奥伯斯之谜奥伯斯之谜.无限的宇宙没有黑夜！无限的宇宙没有黑夜！Olbers.宇宙是有限的吗？宇宙是有限的吗？如果宇宙是有限的，那么宇宙的边界和中如果宇宙是有限的，那么宇宙的边界和中心在何处？边界以外又是什么？心在何处？边界以外又是什么？卢克莱修的卢克莱修的“飞矛飞矛”：如果宇宙是有限的，：如果宇宙是有限的，倘若一个人一直走到它的边上，猛掷一根倘若一个人一直走到它的边上，猛掷一根飞矛，那么试问：它将飞向何处？飞矛，那么试问：它将飞向何处？爱因斯坦的困惑：宇宙究竟是无限伸展的爱因斯坦的困惑：宇宙究竟是无限伸展的？还是有限封闭的？还是有限封闭的？海涅：一个白痴才希望有个答案。海涅：一个白痴才希望有个答案。.二、天球坐标系二、天球坐标系借鉴地球的地理坐标借鉴地球的地理坐标 基本点基本点 ：北极、：北极、南极南极 基本圈基本圈 ：赤道、：赤道、纬线圈、经线圈、本初经圈纬线圈、经线圈、本初经圈 纬度、纬度、经度经度 .纬度：从赤道面起算纬度：从赤道面起算 到北极到北极0 09090o o 到南极到南极0 09090o o经度：从本初经圈起算经度：从本初经圈起算 （通过格林尼治天文台）（通过格林尼治天文台）向东方向，东经向东方向，东经0 0180180o o 向西方向，西经向西方向，西经0 0180180o o.天球天球1 1、用肉眼或望远镜看天体，分不清它、用肉眼或望远镜看天体，分不清它 们的远近，好象是镶嵌在无穷远处们的远近，好象是镶嵌在无穷远处 的球面上：的球面上：一个虚拟的天球！一个虚拟的天球！2 2、天球是以地球为中心，但这仅仅是一种方、天球是以地球为中心，但这仅仅是一种方法，用起来方便。法，用起来方便。.3 3、太阳和太阳系的行星在天球上的视运动、太阳和太阳系的行星在天球上的视运动4 4、恒星也在运动（自行），短时期不、恒星也在运动（自行），短时期不 会明显看出恒星在天球上的相对位会明显看出恒星在天球上的相对位 置发生变化置发生变化 可以认为恒星固定在天球上可以认为恒星固定在天球上 .天体位置：观测者和天体的联线天体位置：观测者和天体的联线 与天球的交点与天球的交点 视运动：天体在天球球面上的运动视运动：天体在天球球面上的运动 .天球坐标系天球坐标系1 1，赤道坐标系赤道坐标系 2 2，地平坐标系地平坐标系 3 3，黄道坐标系黄道坐标系 4 4，银道坐标系银道坐标系.赤道坐标系赤道坐标系 基本圈：基本圈：赤道、纬圈、经圈赤道、纬圈、经圈 基本点：基本点：北天极（南天极）北天极（南天极）春分点春分点 (3(3月月2121日）日）赤纬赤纬 赤经赤经.赤道坐标系赤道坐标系子午圈子午圈春分点春分点地平圈地平圈赤道赤道天极天极赤纬赤纬时角，赤经时角，赤经赤经从春分点起算，赤经从春分点起算，时角从子午圈算起时角从子午圈算起.春分点和秋分点春分点和秋分点地球轨道面（黄道面）和赤道面的交点.赤道坐标系赤道坐标系 天体的赤纬从天赤道起算天体的赤纬从天赤道起算第一赤道坐标系第一赤道坐标系(时角坐标系）时角坐标系）时角从子午圈起算，顺时针时角从子午圈起算，顺时针 时角随观测地不同、时间不同而变化。时角随观测地不同、时间不同而变化。第二赤道坐标系第二赤道坐标系(赤道坐标系赤道坐标系)赤经从春分点起算，逆时针赤经从春分点起算，逆时针 赤经不随观测地及时间而变化赤经不随观测地及时间而变化.优越的赤道坐标系优越的赤道坐标系英国著名学者李约瑟评价：英国著名学者李约瑟评价：现代国际通用的是中国古代的赤道现代国际通用的是中国古代的赤道坐标系，而不是希腊古代的黄道坐标系。坐标系，而不是希腊古代的黄道坐标系。坐标值不随时间变化，也不受观测坐标值不随时间变化，也不受观测点地理位置的影响，可唯一确定恒星点地理位置的影响，可唯一确定恒星在天球上的位置。在天球上的位置。.问题：问题：在地球上某处观测天体在地球上某处观测天体有没有永远不落的天体？有没有永远不落的天体？有没有永远不升起的天体？有没有永远不升起的天体？.在地球的北极：（北极星在头顶）在地球的北极：（北极星在头顶）地平圈与天赤道平行地平圈与天赤道平行所有天体的周日平行圈所有天体的周日平行圈与地平圈和天赤道平行与地平圈和天赤道平行所有的北天的天体所有的北天的天体都围绕着北极星转圆圈都围绕着北极星转圆圈不会落到地平圈之下不会落到地平圈之下所有的南天的天体都看不到所有的南天的天体都看不到.在地球赤道地区：在地球赤道地区：地平圈与天赤道垂直地平圈与天赤道垂直所有天体的周日平行圈都与地平圈垂直所有天体的周日平行圈都与地平圈垂直没有永远不会落到地平线以下的星没有永远不会落到地平线以下的星也没有永不升起的星星也没有永不升起的星星南天和北天的天体都可以观测南天和北天的天体都可以观测.在其它纬度地区：在其它纬度地区：既有拱极星既有拱极星也有永不升起的星也有永不升起的星还有有升有落的星还有有升有落的星由赤纬与当地地理纬度决定由赤纬与当地地理纬度决定.三、辨识方位 1、天球（地心天球）：以地球为中心，以任意远为半径，而形成的假想球体。2、天球上的方向：是地球上方向的延伸。3、地球上的方向：经线指南北、纬线指东西。规定：地球自转方向为东，日月星辰东升西落。地球自转方向确定：在北极上空看，逆时针；在南极上空看，顺时针。.利用北斗七星找北极星 春夏季夜晚：北斗七星即大熊星座。这七颗亮星在天球上组成一巨大的勺形。以勺头两颗星(天璇、天枢)的连线为长度单位，向勺口所指方向度量，大约五倍距离处那颗亮星，即为北极星。.4、2 利用仙后座找北极星 秋冬季夜晚：从仙后座星(王良四)向它前面的一颗不太亮的K星(位于w开口处)连线，并以这一连线为长度单位，沿其延长线向w开口方向度量，在大约五个长度单位处那颗亮星即为北极星。.利用钟表法确定南北方向 在北半球，将时针对准太阳的方向，十二点刻度和时针之间的夹角的中线所对的方向就是正南。在南半球，将十二点刻度对准太阳的方向，十二点刻度和时针之间的夹角的中线所对的方向就是正北SS.五、星座和恒星命名五、星座和恒星命名 星座是人们为了观测研究方便星座是人们为了观测研究方便 把星空人为地划分为若干区域把星空人为地划分为若干区域 古人划分星空形成风格各异的星座文化古人划分星空形成风格各异的星座文化19281928年，国际天文学联合会把全天分为年，国际天文学联合会把全天分为8888个星个星座，座，其中北半天球其中北半天球2929个，南半天球个，南半天球4747个，黄道个，黄道天区天区1212个。个。其中沿用了很多希腊人起的名字。其中沿用了很多希腊人起的名字。各个星座大小不同，星数差别很大各个星座大小不同，星数差别很大.古巴比伦人古巴比伦人把星空中亮星连起来把星空中亮星连起来勾画成牛、羊、蝎子等形象勾画成牛、羊、蝎子等形象 古希腊人古希腊人根据一群星构成的图形加上想象，把恒星划根据一群星构成的图形加上想象，把恒星划分分成成4848个星座，主要是北天的恒星个星座，主要是北天的恒星 .神话人物类：仙女座，仙王座，神话人物类：仙女座，仙王座，武仙座，猎户座，武仙座，猎户座，动物类：动物类：大熊座，小熊座，大熊座，小熊座，金牛座，杜鹃座；金牛座，杜鹃座；仪器用具类：罗盘座，仪器用具类：罗盘座，时钟座，圆规座，六分仪座，时钟座，圆规座，六分仪座，显微镜座，望远镜座显微镜座，望远镜座.小熊座代表宙斯的儿子阿卡。有一次，宙斯爱上了一个名叫卡里斯托的苎芙，不久卡里斯托便怀孕生下了宙斯的儿子阿卡。知道这件事情之后，愤怒的天后赫拉把卡里斯托化为一只大熊，使她只得在森林里生活下去。过了许多年，卡里斯托的儿子阿卡长大，并成为一名出色的猎手。这一天，阿卡在森林里打猎。卡里斯托认出了自己的儿子，忘了自己是熊身的她身不由己地向他跑了过去。但是，阿卡并不知道这只可怕的大熊是自己的母亲，便向这只熊举起长枪。就在这个危险的时候，宙斯急忙将阿卡也变成一只熊。变成熊的阿卡斯认出了自己的母 大熊座与小熊座亲，从而避免了一场弑亲的悲剧。后来宙斯又将两只熊一同带到天上，并在众星之中给了他们两个荣耀的位置，这就是大熊座与小熊座。赫拉又选派了一个猎人带着两只凶恶的猎狗，紧紧地追赶在这两只熊的后面。这个猎人就是天上的牧夫座，而他牵着的两只猎犬就是猎犬座。.中国古代中国古代：三垣：紫微垣三垣：紫微垣、太微垣、天市垣、太微垣、天市垣 四大区：东苍龙，西白虎，四大区：东苍龙，西白虎，南朱雀，北玄武。南朱雀，北玄武。二十八宿，我国古代神话中二十八宿，我国古代神话中2828个神仙个神仙东方苍龙：含东方苍龙：含角角、亢亢、氐、房、心、尾、箕七宿；、氐、房、心、尾、箕七宿；南方朱雀：含井、鬼、柳、星、张、翼、轸七宿南方朱雀：含井、鬼、柳、星、张、翼、轸七宿西方白虎：含西方白虎：含奎奎、娄、胃、昴、毕、觜、参七宿、娄、胃、昴、毕、觜、参七宿北方玄武：含斗、牛、女、虚、危、室、壁七宿。北方玄武：含斗、牛、女、虚、危、室、壁七宿。.星座不是有机整体星座不是有机整体 星座只是某一方向范围内所有天体星座只是某一方向范围内所有天体 的集合的集合(亮星）亮星）银河系中的恒星、星云银河系中的恒星、星云 河外星系、类星体河外星系、类星体 在同一个星座内的天体的距离在同一个星座内的天体的距离 极其悬殊极其悬殊.亮星的命名1、根据神话故事：牛郎星、织女星、天狼星等2、根据二十八宿：角宿一、心宿二、参宿四等3、根据恒星颜色：大火(心宿二)4、恒星所在天区：天关星、北河二、五车二等5、每个星座中的恒星从亮到暗排序，以该星座名称加希腊字母表示：猎户座a(参宿四)、猎户座b(参宿七).千亿颗恒星如何取名千亿颗恒星如何取名 我国古代给一些亮星起的名字我国古代给一些亮星起的名字 天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父 国际命名方法国际命名方法：不能重名又要便于记忆不能重名又要便于记忆 姓：星座名姓：星座名 名：该星座中的星以亮度排队名：该星座中的星以亮度排队 以希腊字母以希腊字母,例如：小熊座例如：小熊座（北极星）（北极星）.希腊字母希腊字母2424个，个，故只能给故只能给21122112颗星命名颗星命名 在希腊字母用完后在希腊字母用完后 接着再用阿拉伯数字继续排接着再用阿拉伯数字继续排如小熊座如小熊座6 6星，星，大熊座大熊座5656星等星等.四、四季星空四季星空在地球上只能看见在地球上只能看见背着太阳方向的天空中的恒星背着太阳方向的天空中的恒星地球绕太阳的公转地球绕太阳的公转导致星空也随季节的变化而不同导致星空也随季节的变化而不同.看星图看星图 星图种类繁多星图种类繁多星图上的南北方向和普通地图相反星图上的南北方向和普通地图相反使用地图時，平放在地上，使用地图時，平放在地上，使用星图時，須要把星图，高举过头，使用星图時，須要把星图，高举过头，抬头看星空抬头看星空.星空运转的规律星空运转的规律地球自转导致整个星空从东向西围绕我们地球自转导致整个星空从东向西围绕我们 运转一周，恒星每小时自西向东运行运转一周，恒星每小时自西向东运行 15 15 度，度，4 4分钟分钟1 1度；度；地球绕太阳的公转，每年地球绕太阳的公转，每年365365天天 转一周（转一周（360360度）每天约移动度）每天约移动1 1度，度，这导致恒星每天大约提前这导致恒星每天大约提前4 4分钟升出分钟升出 地平线，或者过中天。地平线，或者过中天。.春季星空是春季星空是西御东熊西御东熊夏季星空是夏季星空是西熊东琴西熊东琴秋季星空是秋季星空是西琴东后西琴东后冬季星空是冬季星空是西后东御西后东御.春季星空春季星空 小熊座小熊座星是北极星星是北极星大熊座大熊座大熊星座中有北斗七星，大熊星座中有北斗七星，顺着斗勺边缘上两颗星顺着斗勺边缘上两颗星的联线可找到北极星的联线可找到北极星狮子座狮子座 头部由六颗星组成头部由六颗星组成,狮子座流星雨狮子座流星雨 .夏季星空夏季星空 银河横跨天空银河横跨天空天鹰座天鹰座牛郎星牛郎星 在银河的东岸在银河的东岸天琴座天琴座 织女星织女星在银河的西岸在银河的西岸天鹅座天鹅座 在银河中形在银河中形如大如大“十十”字字天鹅座天鹅座X-1X-1（X X射线源）射线源）.天鹅座天鹅座X-1X-1是最早被认为是黑洞的天体之一是最早被认为是黑洞的天体之一，于于19651965年被发现，是个很强的年被发现，是个很强的X X射线源。射线源。黑洞看不见，但在双星系统中的黑洞可以黑洞看不见，但在双星系统中的黑洞可以感觉到它的存在，双星观测可以估计伴星质感觉到它的存在，双星观测可以估计伴星质量。量。.秋季星空秋季星空 仙后座仙后座 有五颗相当明有五颗相当明亮的恒星亮的恒星 排列成拉丁字排列成拉丁字母母 W W 的形状的形状 W W字开口的一字开口的一面正对着北极星面正对着北极星仙女座仙女座 肉眼可见，仙女肉眼可见，仙女座大星云是人类座大星云是人类认识的第一个银认识的第一个银河系以外的星系河系以外的星系.仙女座大星云仙女座大星云人类认识的第一个银河系以外的星系。人类认识的第一个银河系以外的星系。19231923年哈勃证实仙女座的距离为年哈勃证实仙女座的距离为9090万万光年，远在银河系之外。光年，远在银河系之外。.冬季星空冬季星空 猎户座猎户座有三颗亮星，好比猎有三颗亮星，好比猎人的腰带主星人的腰带主星参宿参宿四，红超巨星四，红超巨星大犬座大犬座天狼星，全天除太阳天狼星，全天除太阳以外最亮的恒星以外最亮的恒星双星系统，伴星是第双星系统，伴星是第一颗白矮星一颗白矮星.金牛座金牛座 昴星团有七颗主要亮星昴星团有七颗主要亮星 蟹状星云和它的脉冲星蟹状星云和它的脉冲星 公元公元10541054年年7 7月月4 4日（北宋至和元年）日（北宋至和元年）超新星爆发的遗迹。超新星爆发的遗迹。“至和元年五月己丑，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒至和元年五月己丑，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。角四出，色赤白，凡见二十三日。”在夜晚可见的时间则持续了一年十个月。在夜晚可见的时间则持续了一年十个月。.五、黄道十二宫和“星座文化”.黄道十二宫黄道十二宫 太阳视运动经过太阳视运动经过1212个星座称十二宫，大约每个月经个星座称十二宫，大约每个月经过一宫，（过一宫，（1212个星座大小一同，个星座大小一同，1212个宫则平均占个宫则平均占3030度）度）。春春 夏夏 秋秋 冬冬 1,1,双鱼宫双鱼宫 4,4,双子宫双子宫 7,7,室女宫室女宫 10,10,人马宫人马宫 2,2,白羊宫白羊宫 5,5,巨蟹宫巨蟹宫8,8,天秤宫天秤宫 11,11,摩羯宫摩羯宫 3,3,金牛宫金牛宫 6,6,狮子宫狮子宫9,9,天蝎宫天蝎宫 12,12,宝瓶宫宝瓶宫黄道：太阳在天球上视运动的轨道黄道：太阳在天球上视运动的轨道 .星座能决定人的性格和命运吗？星座能决定人的性格和命运吗？星座书星座书幸运星座幸运星座年年 人出生的月份对应一个星座人出生的月份对应一个星座 每个人都有一个星座（认识每个人都有一个星座（认识1212个星座）个星座）“星象学家星象学家”：不同星座能够决定人的不同性格、不同星座能够决定人的不同性格、一生机遇和机缘。一生机遇和机缘。.你属于什么星座？你可知道你所属的星座在天空的哪个方向？古代西方的星占学家把每个人出生时太阳所在的星座定为他的所属星座，而太阳在黄道上运行，每年正好穿过12个星座，这样每月就有了一个星座，这就是大家 熟悉的“黄道十二宫”。不过，这一切已是两千多年前的事了。经过两千多年，十二星座的日期与天象已不吻合。由于地轴以两万六千年的周期摆动，黄道在天空的位置亦因此出现变动。结果，事隔两千多年，太阳到达某一星座的时间便会推迟约一个月。此外，黄道现在不只跨过十二个星座，还跨过十三个星座蛇夫座。尽管如此，现在的人们还是乐于接受传统的“黄道 十二宫”的说法。.不同星座对人会产生不同不同星座对人会产生不同 的影响吗？的影响吗？天体的辐射对地球的影响：天体的辐射对地球的影响：太阳最大，月球次之太阳最大，月球次之 其它恒星和星系的影响微乎其微！其它恒星和星系的影响微乎其微！.引力可能产生影响引力可能产生影响引力影响：太阳最大，月球次之。引力影响：太阳最大，月球次之。和距离的平方成反比！和距离的平方成反比！恒星和星系，距离我们太遥远了，恒星和星系，距离我们太遥远了，对地球的影响接近于零对地球的影响接近于零撞击地球撞击地球 彗星、小行星、陨星等撞击地球（影响大）彗星、小行星、陨星等撞击地球（影响大）但很少发生。但很少发生。.七、恒星距离和视差测距法七、恒星距离和视差测距法测量距离的重要性测量距离的重要性我们肉眼只能知道恒星在天球上的投影的我们肉眼只能知道恒星在天球上的投影的位置，不知道恒星的距离就不能确定恒星空位置，不知道恒星的距离就不能确定恒星空间的真实分布、运动速度、辐射的真实强度。间的真实分布、运动速度、辐射的真实强度。.距离单位距离单位恒星之遥远，远到无法用公里来做单位恒星之遥远，远到无法用公里来做单位天文学家特别定义了天文学家特别定义了3把不同的尺子把不同的尺子1.天文单位天文单位太阳和地球之间的距离约太阳和地球之间的距离约1亿亿5千万公里，千万公里，称为称为1个个“天文单位天文单位”2.光年光年,光光1年走的距离（大约年走的距离（大约10万亿公里）万亿公里）3.秒差距秒差距(pc)1秒差距等于秒差距等于3.26光年光年.近处的恒星可以用三角测量法近处的恒星可以用三角测量法.在地球上利用三角测量法的困难在地球上利用三角测量法的困难地球上的基线太短，地球直径地球上的基线太短，地球直径1.3万万公里（公里（1.3109光年）光年）最近恒星最近恒星4.3光年光年角度太小无法测量角度太小无法测量地球轨道提供地球轨道提供3亿公里基线，情况好转，亿公里基线，情况好转，可用测恒星周年视差的方法估计距离。可用测恒星周年视差的方法估计距离。.周年视差周年视差观测某一恒星，隔半年观测某一恒星，隔半年再观测一次，由于地球绕再观测一次，由于地球绕太阳作轨道运动，我们是太阳作轨道运动，我们是在相距在相距2倍日地距离在基线倍日地距离在基线两端观测这颗恒星的。结两端观测这颗恒星的。结果可发现恒星在天球上的视果可发现恒星在天球上的视位置会发生变化，也就是有位置会发生变化，也就是有视差。测量其视差，便可视差。测量其视差，便可以得到距离。（见右图）以得到距离。（见右图）.1秒差距的定义秒差距的定义对对1个天文单位个天文单位的距离（日地的距离（日地距离）视差为距离）视差为1秒时的距离秒时的距离为为1秒差距（秒差距（pc）秒差距是周年视差的倒数，当天体的周年视差为 0.1 时，它的距离为10秒差距，当天体的周年视差为0.01时，它的距离便为100秒差距，依次类推。.1秒差距约等于秒差距约等于3.26光年或光年或30万亿公里万亿公里恒星距离和恒星视差成反比恒星距离和恒星视差成反比恒星距离越远，它的视差越小恒星距离越远，它的视差越小恒星越近，视差越大恒星越近，视差越大距离（秒差距）距离（秒差距）l视差（角秒）视差（角秒）恒星距离非常遥远，视差极为微小，恒星距离非常遥远，视差极为微小，.哥白尼在创立日心学说时曾尝试测量哥白尼在创立日心学说时曾尝试测量恒星视差，以证明地球围绕太阳运转，恒星视差，以证明地球围绕太阳运转，但未成功。但未成功。哥白尼之后经过了三百来年的努力，哥白尼之后经过了三百来年的努力，1838年才测量出第年才测量出第1颗恒星的视差：颗恒星的视差：天鹅座天鹅座61的视差为的视差为0.31角秒，它相当于角秒，它相当于从从12公里处看一个公里处看一个1分硬币所成的张角。分硬币所成的张角。.周年视差的局限性周年视差的局限性利用三角视差法测定了大约利用三角视差法测定了大约7千颗较近千颗较近的恒星的距离，绝大多数恒星距离太遥远，的恒星的距离，绝大多数恒星距离太遥远，它们的视差位移小于它们的视差位移小于0.001角秒，根本测量角秒，根本测量不出这样的小角度不出这样的小角度。.天文学上的一些距离天文学上的一些距离：月球：月球：38.438.4万千米万千米(平均）平均）日地距离：日地距离：15,00015,000万千米万千米 (AU)(AU)金星：金星：4,100万千米万千米火星：火星：2,55762,5576万千米（万千米（20032003年年8 8月月2929日）日）（6 6万年一次）万年一次）.最近的恒星是半人马座的最近的恒星是半人马座的比邻星：距离地球比邻星：距离地球4.34.3光年光年牛郎星：牛郎星：1616光年，光年，织女星：织女星：2525光年，光年，北极星：北极星：680680光年光年银河系中最远的恒星：银河系中最远的恒星：8 8万光年万光年 .最近的星系（大、小麦哲伦星云）最近的星系（大、小麦哲伦星云）1616万和万和1919万光年万光年仙女星系：仙女星系：220220万光年万光年远距离星系：几亿光年上百亿光年远距离星系：几亿光年上百亿光年.八八、恒星的星等和光度、恒星的星等和光度视星等视星等公元前公元前2世纪古希腊希帕恰斯首先用肉眼估计了星世纪古希腊希帕恰斯首先用肉眼估计了星的亮度，按明暗程度分成的亮度，按明暗程度分成6等级：等级：1等星：眼睛看起来最为明亮（等星：眼睛看起来最为明亮（21颗）颗）2等星：看起来比较明亮（北极星、北斗星）等星：看起来比较明亮（北极星、北斗星）3等星：不大明亮，在薄雾、明月、城市灯光下仍可见等星：不大明亮，在薄雾、明月、城市灯光下仍可见4等星：较为暗淡，在上述条件下不可见。等星：较为暗淡，在上述条件下不可见。5等星：很暗淡，天空全黑时可见。等星：很暗淡，天空全黑时可见。6等星：在良好的观测条件下可见。等星：在良好的观测条件下可见。肉眼能见到的约有肉眼能见到的约有6000颗恒星颗恒星.视星等的科学性视星等的科学性1850年，普森注意到，星等和亮度有一定的关年，普森注意到，星等和亮度有一定的关系：系：星等按等差级数增加星等按等差级数增加亮度按等比级数减小亮度按等比级数减小1等星比等星比6等星大约亮等星大约亮100倍倍相邻相邻2个星等的亮度差个星等的亮度差2.512倍倍取零星等的亮度（取零星等的亮度（E）为单位）为单位普森公式：普森公式：m=2.5lgE恒星的视亮度与其距离的平方成正比。恒星的视亮度与其距离的平方成正比。距离增加一倍，亮度减为四分之一距离增加一倍，亮度减为四分之一.绝对星等绝对星等视星等不是恒星真实发光能力，有的星发光强度视星等不是恒星真实发光能力，有的星发光强度大，可看起来暗大，可看起来暗(距离远），可有的星发光强度不大，距离远），可有的星发光强度不大，但看起来亮（距离近）。但看起来亮（距离近）。把恒星移到把恒星移到10秒差距秒差距(32.6光年）处光年）处，再比较它们的，再比较它们的亮度（目视星等），其目视星等叫做绝对星等。（相亮度（目视星等），其目视星等叫做绝对星等。（相等的距离）等的距离）.视星等和绝对星等的关系视星等和绝对星等的关系Mm55logDm表示目视星等，表示目视星等，M表示恒星的绝对星等，表示恒星的绝对星等，D表示恒星的距离（以秒差距为单位）。由表示恒星的距离（以秒差距为单位）。由D和和m算出恒星的绝对星等算出恒星的绝对星等M。天狼星的视星等是天狼星的视星等是-1.45等，距离为等，距离为2.7秒差距，秒差距，绝对星等绝对星等1.5等。太阳离我们最近，看起来光辉夺等。太阳离我们最近，看起来光辉夺目，它的目视星等达到目，它的目视星等达到-26.7等，绝对星等才只有等，绝对星等才只有4.83等。等。.恒星的光度和亮度恒星的光度和亮度光度光度L(luminosity)：天体在单位时间内辐射的：天体在单位时间内辐射的总能量，是恒星的固有量。总能量，是恒星的固有量。亮度亮度F(brightness)：在地球上单位时间单位面：在地球上单位时间单位面积接收到的天体的辐射量。积接收到的天体的辐射量。亮度的大小取决于三个因素：天体的光度、距离和亮度的大小取决于三个因素：天体的光度、距离和星际物质对辐射的吸收和散射。星际物质对辐射的吸收和散射。.光度单位：尔格光度单位：尔格/秒秒适用于光学，红外、紫外、射电、适用于光学，红外、紫外、射电、及及射线射线波段。波段。恒星之间的光度差别非常大。超巨星恒星之间的光度差别非常大。超巨星“天津天津四四”的光度比太阳约强五万倍，天狼星的伴星的光度比太阳约强五万倍，天狼星的伴星是一颗白矮星，其光度不到太阳的万分之一。是一颗白矮星，其光度不到太阳的万分之一。.光度和体积、温度的关系光度和体积、温度的关系恒星的光度由其温度和表面积决定，温度恒星的光度由其温度和表面积决定，温度愈高光度愈大。表面积愈大光度也愈大。愈高光度愈大。表面积愈大光度也愈大。光度大的恒星叫做巨星，光度大的恒星叫做巨星，光度比巨星更强的叫超巨星，光度比巨星更强的叫超巨星，光度小的称为矮星。光度小的称为矮星。光度大的巨星，体积也大。光度小的矮星，光度大的巨星，体积也大。光度小的矮星，体积也小。体积也小。.宇宙中每时每刻都有许多恒星诞生，同时也有许多恒星消亡。恒星都在不停地高速运动。有些恒星自身还有节奏地膨胀和收缩，有些恒星还不断地向外抛射物质 我们的宇宙是一个充满活力的宇宙。九、恒星不恒九、恒星不恒.决定恒星寿命决定恒星寿命的因素只有一的因素只有一个个质质量！量！质量质量愈大，愈大，寿命寿命愈短！愈短！太太阳阳可活可活一百亿年一百亿年，而天狼星的，而天狼星的寿寿命命却却只有只有几几百百万万年。年。按按比例比例来来看，如果太看，如果太阳阳可活七十可活七十岁岁，天狼星只能活三天！，天狼星只能活三天！恒恒星的星的寿寿命命1515倍太阳质量倍太阳质量 1 1千万年千万年1 1倍太阳质量倍太阳质量 1 1百亿年百亿年0.20.2倍太阳质量倍太阳质量 1 1万亿年万亿年.大质量恒星大质量恒星一系列核反应后，他们呈现洋葱结构一系列核反应后，他们呈现洋葱结构没有了能量抵抗引力，超新星爆发没有了能量抵抗引力，超新星爆发外层被炸飞，剩下的核被压缩外层被炸飞，剩下的核被压缩中子星（中子星（1010亿吨亿吨/cm/cm3 3）黑洞黑洞大一点的恒星，光辉的尾声。大一点的恒星，光辉的尾声。.小质量恒星小质量恒星红巨星的外壳慢慢消散红巨星的外壳慢慢消散中心的核压缩成为白矮星中心的核压缩成为白矮星白矮星冷凉了，就成了黑矮星白矮星冷凉了，就成了黑矮星小一点的恒星，默默的死去。小一点的恒星，默默的死去。.金牛座的金牛座的蟹状星云距地球约蟹状星云距地球约65006500光年光年 公元公元10541054年年7 7月月4 4日（北宋仁宗至和元日（北宋仁宗至和元年）至年）至10561056年年4 4月月6 6日为止超新星爆发日为止超新星爆发“至和元年五月己丑，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒至和元年五月己丑，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。角四出，色赤白，凡见二十三日。”在夜晚可见的时间则持续了一年十个月。在夜晚可见的时间则持续了一年十个月。19281928年年 哈勃测量出蟹状星云的膨胀速度，哈勃测量出蟹状星云的膨胀速度，由此断定它是中国发现的天关客星的遗由此断定它是中国发现的天关客星的遗迹。直径六光年，现正以每秒一千公里迹。直径六光年，现正以每秒一千公里速度膨涨。速度膨涨。.是、行星的视运动及其解释是、行星的视运动及其解释1.行星相对于太阳的视运动行星相对于太阳的视运动地内行星相对于太阳的视运动地内行星相对于太阳的视运动地内行星的会合运动地内行星的会合运动(假定地球不动假定地球不动).内行星凌日：罕见的天象内行星凌日：罕见的天象水：水：13次次/百年；金：百年；金：4次次/243年年金金:1874.12.82004.6.81882.12.62012.6.6发生的条件发生的条件:下合下合交点交点.水星凌日水星凌日2006年11月8日曾发生一次水星凌日。下次要等到2016 年5月9日，发生在傍晚中观察不到，在国内看观察到的是2032年11月13日，发生在上午。.金星凌日金星凌日 2004年6月8日，2012年6月7日金星凌日，上次金星发生在1882年，下次要到2117年才有机会。.地外行星对于太阳的视运动地外行星对于太阳的视运动地外行星的会合运动地外行星的会合运动(假定地球不动假定地球不动).行星相对恒星的视运动行星相对恒星的视运动地内行星的视运动地内行星的视运动上合 东大距 留 下合 留 西大距 上合 顺 顺 逆 逆 顺 顺.行星相对于恒星的运动。通行星相对于恒星的运动。通常行星在恒星间自西向东运行，常行星在恒星间自西向东运行，叫顺行。当行星在其轨道上接近叫顺行。当行星在其轨道上接近地球时，即下合前后的地内行星地球时，即下合前后的地内行星和冲日前后的地外行星，在天球和冲日前后的地外行星，在天球上转变为向西运行，叫上转变为向西运行，叫逆行；经逆行；经短暂时间后又恢复顺行。短暂时间后又恢复顺行。East China Normal University行星的逆行行星的逆行.地球的自转和公转地球的自转和公转哥白尼的贡献哥白尼的贡献究竟是太阳绕地球转还是地球绕太阳转？究竟是太阳绕地球转还是地球绕太阳转？行星运动规律的解释，引起宇宙观的革命行星运动规律的解释，引起宇宙观的革命 缺点：缺点：太阳不是宇宙中心，太阳系只是银河系的普通一员太阳不是宇宙中心，太阳系只是银河系的普通一员太阳不是静止不动，也绕银河系中心运动太阳不是静止不动，也绕银河系中心运动哥白尼哥白尼15431543年提出日心说，到年提出日心说，到18461846年才被完全证实。年才被完全证实。.地球自转和天体的地球自转和天体的周日视运动周日视运动 地球地球 从西往东自转从西往东自转 太阳东升西落太阳东升西落 星空也东升西落星