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來源：網絡資源 2022-11-27 21:00:12
地理課本把關于天文學最重要、最關鍵的部分刪除了，隱藏了起來。
天文學，每一個都可以學，系統的學習。
認識經緯度就可以學習天文學。
轉發個大神的文章吧：小學生如何學習天文學 - 知乎 (zhihu.com)，雖然有些夸張，但所描述的天文現象確實只用了小學數學。
天文學
，用數學、物理學準確的描述和解釋每一種天文現象。
天文學是現代科學中最尖端，最前沿的科學，也是現代科學中最基礎、最簡單的學科(自然科學)。其實天文學無處不在，從東、南、西、北，到太陽的東升西落，從日夜交替，到一年四季，甚至地面上的每一個影子都是天文學中的一部分;而太陽系、銀河系、黑洞、宇宙、宇宙大爆炸也都是天文學的一部分。無論是最簡單的天文現象，還是最復雜的天文現象，天文學都是用數學、物理學來描述和解釋的。而學習天文學，我們還是需要從最簡單的天文現象開始，并不是直接去描述黑洞、去解釋宇宙大爆炸。
自然科學(natural science)
是一門以觀察和實驗的經驗證據為基礎，對自然現象進行描述、理解和預測的科學。同時評審和研究結果的可重復性等機制被用來確保科學進步的有效性。
天文學
，是一門自然科學，是自然科學的一個分支，主要描述的自然現象就是天文現象，而使用的主要工具就是數學和物理學。或者說：天文學用數學描述天文現象，用物理學解釋天文象。由于用數學描述天文現象，天文學和數學的關系最為密切，其次是物理學。其實天文學是每一個普通人，每一個中、小學生都可以系統學習的自然科學。因為從小學、初中、再到高中，我們已經花費了大量時間學習數學 (12年)、物理學 (5年)。而剩下的只是如何正確的使用數學來描述天文現象，用物理學來解釋天文現象了。
其實，小學數學已經系可以系統的、準確的描述很多天文現象了，包括天文學中最重要的天文現象：地球的自轉和圍繞太陽的公轉。
小學數學可以描述的天文現象(5~6)：一，二，三，四，五;
初中數學可以描述的天文現象(7~9)：六，七，八，九，十一，十三，十四，十五，十六，※ ;
高中數學可以描述的天文現象(10~12)：十，十+，十二，
經緯度系統是學習天文學的必要基礎知識。
經、緯度：
經緯度是數學中描述球體(球面)的常用方式方法。而地球、地球儀就我們日常生活中是最常見的經緯度系統。買一個地球儀還是很方便的，我們就可以了解地球的經緯度系統了。
自轉軸：
地球南、北極之間的連線，是地球的自轉軸。
0°緯度線：
赤道是地球的0°緯度線，垂直于地球自轉軸，平分南、北極之間的連線。
緯度線：
地球球表面平行于赤道的圓弧線。北極的緯度是90°，南極的緯度是-90°。
經度線：
地球表面連接南北之間的圓弧線。經緯線之間互相垂直。
其實，地球也是一個天體，地球的經緯度系統也是天文學的一部分。而其中最重要的是：尋找我們生活所在的城市，在地球儀上的位置在哪里，我們生活城市的經緯度是多少，城市的緯度是如何定義的。
學習天文學并不難，認識經緯度系統就可以學習天文學。其實，在我們的地理課本中就有很多天文學知識，只不過地理課中本把所有關于天文學最關鍵、最基礎的部分都刪除了，隱藏了起來。
天赤道
，地球赤道在星空中的投影，是天文學中最重要的標記線之一。太陽東升西落、星星、星座東升西落，所有東升西落的移動軌跡都是和天赤道平行的，這些都是地球自轉的結果。那么，天赤道在哪里?在日常觀測中如何找到他?參考：【一. 正南方、天赤道】
日晷，傾斜對準天赤道
面向正南，從頭頂(天頂)向正南傾斜一個特定角度就是天赤道，而這個特定的角度值就是我們生活城市的緯度值(A-Z之間的角度值)。日晷，天文學中最重要的天文儀器，可不僅僅只是一個計時工具，日規就是傾斜對準天赤道的。只有傾斜對準天赤道，等分的刻度才能將時間等分。參考:【二. 時間--真太陽時】
獵戶座的東升西落
獵戶座
，星空中最容易辨認的星座。1年365天，獵戶座東升西落365次，每一次東升西落的移動軌跡都是和天赤道平行的，其實每時每刻獵戶座與天赤道之間位置關系不變，這是地球自轉的結果。所有的星星、星座東升西落的移動軌跡都是和天赤道平行的，這些都是地球自轉的結果。參考:【三. 365天，高度的變化規律】
太陽的東升西落
太陽，
天空中最亮的天體，太陽東升西落365次，看似復雜沒有規律，其實都是圍繞天赤道展開的。
1天之中
，太陽東升西落的移動軌跡和天赤道是平行的(幾乎); (地球自轉的結果)
1年之中
，太陽東升西落的移動軌跡在天赤道±23.5°之間移動。(地球圍繞太陽公轉的結果)
太陽東升西落的移動軌跡和天赤道幾乎平行，更準確的描述應該是：太陽東升西落移動軌跡形成的平面和天赤道平面幾乎是平行的，一般我們認為平行。
太陽東升西落的移動軌跡：FBG，平面FBG;
太陽東升西落的移動軌跡：HDI，平面HDI，
天赤道EAW，天赤平面EAW，
3個平面平行：平面FBG // 平面HDI // 平面EAW(天赤道平面)
夏至日，每年6月21號前后，此時北半球白天時間最長，夜晚時間最短。冬至日，每年12月22號前后，此時北半球白天時間最短，黑夜時間最長。
夏至日，太陽高度角 = 天赤道傾斜角度+23.5°，
冬至日，太陽高度角 = 天赤道傾斜角度-23.5°，
天赤道傾斜角度 = 90°- 城市緯度。
地球上每一個城市天赤道傾斜角度都是不一樣的，每一個城市夏至日、冬至日太陽高度角都是不一樣的，但是都是圍繞天赤道展開的。計算每一個城市夏至日，冬至日，中午正南方太陽的高度角是非常簡單的，這是小學數學可以完成的任務。這和我們生活所在城市的緯度有關。實際測量一下正南方太陽高度角也并不復雜，可以和我們的計算結果比對一下。參考:【三. 365天，高度的變化規律】。
天球
：也是一個球體，天文學也是用經緯度來描述天球的。仰望星空(天空)，太陽東升西落，星星、星座東升西落，我們只能看見半個天球，大地平面以下的部分，我們是看不見的。但是對于數學這不是問題，根據球體的性質，我們可以將天球恢復成一個完整的球體。
天球
軸：
南、北天極之間的連線就是天球的旋轉軸。
0°緯度線：
天赤道(地球赤道在星空中的投影)就是天球的0°緯度線平面。
緯度線：
天球表面平行于天赤道的圓弧線。名稱：赤緯。
經度線：
天球表面連接南、北天極之間的連線。
天赤道EAWA'，天赤道平面EAWA'，南北天極PP'，PP'⊥圓-EAWA'，天赤道平分南、北天極。
天球、地球都是球體，都是使用經緯度系統來描述的。太陽東升西落的移動軌跡，(幾乎)是沿著天球緯度線移動的的，這是地球自轉的結果。如果我們拿出地球儀，沿著緯度線行走，也是和地球赤道平行的。例如：沿著北回歸線行走，軌跡和地球赤道平行。夏至日，太陽東升西落的移動軌跡，就是沿著天球赤緯23.5°移動的;冬至日，太陽東升西落的移動軌跡，就是沿著天球赤緯-23.5°移動的。
東升西落：相對運動
1年365天，
太陽東升西落365次，每一次的最高點都在正南方，此時影子最短，指向正北方。
1年365天，
獵戶座東升西落也是365次，每一次的最高點也在正南方。
這些都是地球自轉的結果，東升西落是相對運動，是相對運動產生的視覺運動。隨著地球的自轉，是正南方掃過整個星空，掃過星空中的每一顆星星，每一個星座，包括太陽。這和我們乘坐旋轉木馬是一樣的。參考:【一】
天文學是一門空間科學，從不同的視角觀測同一個天文現象，我們的觀測會更全面，這也有助于我們理解天文現象的本質。換一個角度：從北天極俯視天赤道平面，看地球的自轉。
從北天極俯視天赤道，地球的自轉
1年365天，太陽東升西落365次，每一次的最高點都在正南方，此時影子最短指向正北方，天文學把這一時刻定義為中午12:00。這是地球自轉的結果：1年365天，隨著地球的自轉，正南方掃過太陽365次，天文學把每一次正南方掃過太陽(中心)作為一個計時的起點，只不過這個計時起點的刻度是 "12:00"，而不是"0:00"。這就是真太陽時，是天文學對于時間最根本的定義。
真太陽時：
1年365天
，正南方掃過太陽365次，每一次都是中午12:00點。
1年365天
，正南方掃過地球的影子也是365次，每一次都是午夜0:00點。
1年365天
，正南方掃過獵戶座也是365次，每一次的時間也都是固定的么?
隨著地球的自轉，正南方掃過星空中的每一顆星星，每一個星座，而正南方掃過每一個天體的時間規律，我們都可以用一個24小時=360°刻度的"時鐘"來描述，這是地球自轉的結果。
時間與數學：
其實我們一直是使用數學中的角度來表示時間，為了區分時間和角度，我們用"小時"來表示時間，用度" ° "來表示角度。時間和角度的轉換公式是24小時=360°。
時鐘：
幾百年來，我們一直認為時鐘只是一個計時工具，只因為他的刻度是12小時=360°，這是天文學中"最完美的錯誤"，每一個人都知道，但是我們卻從不修正，為此我們還分為上午12小時、下午12小時的完美解釋。而學習天文學，我們第一個要修正的就是這個天文學中最完美的錯誤。這樣我們可以用一個時鐘描述所有天體移動的時間規律，這是地球自轉和圍繞太陽公轉共同作用的結果。
太陽視角，地球的自轉與公轉
地球的自轉和圍繞太陽的公轉，是一個相對復雜的組合運動，天文學從不同的視角為我們全面的描述這一天文學中最重要的天文現象。大地平面視角，時間的視角 (北天極俯視天赤道)，太空中太陽的視角。
參考:【三. 365天，高度的變化規律】【四. 日晷，相對運動】【五. 365天，時間的變化規律】
真太陽時：
以太陽真實位置(影子)為計時方式的計時系統。計時工具--日晷
時區-平太陽時：
現在，手機、電腦、網絡中使用的計時系統。
對時：
用石英鐘和日晷對時，石英鐘就獲得了真太陽時;
對時：
用石英鐘和手機、網絡對時，石英鐘就獲得了時區平太陽時。
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