流行测验!平均一年有多长?如果你说“365天”,那么恭喜你!你错了。如果你说“365.25天”,那么恭喜– 你也错了,而且可能是罗马人。事实上,平均年有 365.242 天——只要你不谈论恒星年。
那是什么?
什么是恒星年?
简单地说,恒星年——发音为sy——亲爱的顺便说一句,尽管被拼写为“side-real”,-ee-al 是行星相对于恒星绕太阳运行一周所需的时间。
现在,这听起来可能是一个熟悉的描述。事实上,这不就是正常年份的定义吗?嗯,不完全是。
“恒星年是地球绕其轨道旋转一圈所需的时间,是根据固定参考系(例如恒星、拉丁语)测量的。星星, 单数已连接)”,亚利桑那州立大学哲学与法学教授迈克尔·J·怀特 (Michael J. White) 解释说,他的笔记关于年份的各种定义。 “它的平均持续时间是 365.256363004 个平太阳日(365 天 6 小时 9 分 9.76 秒)。”
与此同时,常规年——又名“回归年”——是“太阳黄道经度增加 360 度的时期”,怀特继续说道。 “平均回归年约为 365 天 5 小时 48 分 45 秒。”
看?完全不同:恒星年比回归年短二十多分钟!
恒星年有什么意义?
恒星年是一个非常非常古老的概念——从一开始就出现了本身。那时,生活主要由两件事主宰:季节,只要稍微太干、太湿、太长或太短,就可能杀死你和你认识的每个人;还有夜空,这被认为是娱乐。
拉夫堡大学数学科学系教授克里斯·林顿写道:“在过去 4000 年左右的时间里,人类付出了大量努力来试图预测和解释太阳、月球、行星和恒星的运动。”在他 2004 年的书中从欧多克索斯到爱因斯坦:数学天文学史。
“由于多种原因,早期天文学家认为地球是静止的,天体围绕地球运动,”他解释道。他们认为星星是固定的,离地球的距离相等,并且附着在“天球”上——“一个真实的实体,”林惇写道,“星星物理上附着在它上面。”
现在,古人已经有了“年”的概念了——毕竟,最根本的来说,一年只是世界回到原来状态所需要的时间,对吧?为了尼罗河泛滥或降雨的到来,为了你的庄稼生长,为了你的收获,为了冬天的到来,为了整个事情重新开始。但用不了多久,至少在电视和电子游戏出现之前的时代,你就会开始注意到遵循这个时间跨度的其他模式。
作为一个著名的例子,星星在大约 365 天的行进中穿过天空:“如果我们有一种精确的时间测量方法,我们可以观察到星星实际上在大约 23 小时 56 分钟内绕极点完成一圈,以便他们在一年内的同一时间回到同一个地方,”林惇解释道。对于早期天文学家来说,这得出了一个自然的结论:“如果我们认为恒星固定在天球上,那么太阳相对于恒星的运动方向一定与昼夜运动相反,”林惇指出,“完成了一个一年绕一圈天球。”
那么早期的天文学家只是……搞砸了?
你可能会这么想,但事实并非如此。
考虑到差异的微小程度——再加上世界已经多年来出现过很多次——很容易认为恒星年是我们祖先不太准确的计时能力的遗迹。你知道:他们是尝试来衡量真实的年份,但他们弄错了。
事实上,情况恰恰相反。恒星年并不是我们的祖先追求正确目标的结果,而是搞砸了数学——他们实际上把困难的部分做得很好。他们只是从一个观点开始,其中包括“巨大的天空天花板覆盖着星星,绝对存在,将其包含在你的计算中。”
而且,尽管我们认为我们的祖先很原始,但他们实际上知道恒星年并不像热带年份那么长。公元前二世纪的喜帕恰斯将这种差异归因于天球绕天空中某一点(即所谓的“椭圆极”)的缓慢旋转,他测量出该点的旋转速度为每旋转 1 度。世纪。
他在这一点上是错误的——林惇指出,“实际值约为每 72 年一度”,这最终将在大约一千年后对天文学造成严重破坏——但值得指出的是,这些古代科学家几乎得到了其他一切。在。考虑到他们的出发点,这是相当令人印象深刻的:毕竟,如果宇宙真的是一组以我们为中心的同心物理球体,计算出恒星年的长度不仅是天文学的自然延伸,而且是一项重要且技术复杂的计算。
当然,对于我们大多数人来说,这似乎毫无意义,因为我们的现代观念是““ 和 ””,但林顿指出,他们的模型是基于“极其自然的假设”。 “相反的证据远非显而易见。”
“对这种情况的自然解释是错误的,这一事实是天文学拥有如此引人入胜的历史的原因之一,”他写道。 “人类对宇宙本质的理解的进步并不是简单直观的想法的逐渐完善,而是努力用对许多人来说显然是荒谬的东西来取代看似显而易见的东西。”