天空中的“方位”

Dumbo

說起“方位”，相信大家最熟悉的就是“上北下南左西右東”，這是地圖上常見的定位法則。可是對于一個正常站立的人來說，你的“上方”絕不可能是北，而應該是“天花板”或者“天空”，所以對于生活在三維空間的我們來說，日常生活中存在著“上下左右前后”六個方向。

當我們在天文學上討論天體的位置時，該用“上北下南左西右東”的定位法則呢？還是用“上下左右前后”的描述方法呢？

想象一個“天球”

古人認為我們的地球是固定不動的，圍繞在它外部有一個轉動著的球形宇宙，即“天球”。這個天球的半徑無限長，所有的天體都附著在天球的內表面上，跟隨天球圍繞著地球運動。但是，如今我們已經認識到，我們看到的天體運動并不是因為天球圍繞地球運動，而是由于地球的自轉。

雖然天球錯誤地描述了宇宙，但是人們發現借用這個假想的球形結構，可以幫助我們確定天體的位置和運行軌跡。

為了理解地球的自轉運動，人們假想了一根自轉軸（又稱地軸），地球就圍繞這根自轉軸自轉。不過，由于地球在形成過程中可能受到過撞擊，所以它的自轉軸相對于黃道面傾斜了23.5°，也就是說地球長久以來都是歪著身子在旋轉的。

自轉軸與地球表面的兩個交點被稱為北極點和南極點，假設我們用右手“握住”自轉軸，這時大拇指指向的方向就是北方。沿著北方無限延長自轉軸，其與天球的交點就是北天極，與此相對的則是南天極。在南、北天極的正中間還有一條天赤道（即天球的赤道），代表地球赤道平面和天球的交線。……