经验事实得出的天文数据有什么？12

本系列文章预计会有30个章节，这套文献将系统讲述物理学本身，这里是第四季第12篇

我们前几篇有谈过，一个理论必须至少可以对相关数据进行解释和预测。也就是说，一个理论，必须存在一系列相关事实，这个理论就需要对这些事实进行解释。

我们先解释一个概念，即，什么是经验事实？

经验事实就是靠人为观察、经历出来的事实，你看到的和我看到的是一样的东西。而经验事实是对当时没有技术设备的古人来说最核心的手段。

今天我们主要来谈谈古人是如何通过经验事实记录天体的运动数据，我们简单来看一下。

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01 恒星运动

古人对恒星最直观的表述就是“如果你在地球上同一个地点观察整整24个小时，会发现同样的恒星所在的位置与你前一天晚上同一时间看到它们时的位置几乎是相同的。”

在北半球的夜晚，你会发现北斗七星围绕着被我们称为北极星的亮点做逆时针圆周运动。如果你在那个位置站整整24个小时，当然白天你肯定看不见北斗七星了，不过当夜晚再次降临时，你就会发现很明显北斗七星在继续围绕北极星做圆周运动。

24小时后，也就是第二天晚上9点，你会发现北斗七星的位置与前一天晚上它所在的位置非常接近。

简言之，北斗七星和其他靠近北极星的恒星似乎都在做圆周运动，而北极星就是这个圆周的中心。

而南半球观察其它恒星也是一样，基本和你前几晚所处的地点不变。

所以，人们就规定这些星空中不变的亮点，就是恒星，也就是相对来说，固定不动，这是很好预测的。

总之，我们称为恒星的亮点以一种可预测的模式运动，而这个运动模式至少在人类有记录的历史开始之时就已经被发现了。

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02 太阳的运动

太阳在东方升起的点的位置在一年之中进行南北移动。

在冬至这一天（冬季的第一天，是一年之中白天时间最短的一天，一般是12月22日或前后几天），太阳在东方地平线升起的点位于其在一年之中的最南端。

在接下来的几个月中，太阳在东方地平线升起的点逐渐向北移动，直到3月22日或前后几天（春分），太阳几乎是在正东方升起，这一天白天和夜晚的时长几乎相等。

同样地，在接下来的几个月中，太阳在地平线上升起的位置继续向北移动，在夏至这一天来到它所能到达的最北端。

然后，太阳升起的位置开始向南移动，到了秋分这天（9月22日），太阳再次几乎从正东方升起。最后，在秋分以后的几个月间，太阳升起的位置继续向南移动，直到12月22日或前后几天，太阳再次从它所能达到的最南端升起，同样地，这又标志着冬季的第一天。

这个闭环的运动过程年复一年地重复着，从人类已知的历史之初就是这样了。

这是人们对太阳的运动预测。

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03 月球的运动

月球的运动要复杂一些，不过我们只会简要描述其中较为明显的一些运动。

在可以看到月球的夜晚，月球像太阳一样从东方升起，在天空中沿弧线运动，最后从西方落下。

与恒星和太阳不同的是，月球并不是在前一次升起后24小时再次升起。相反，每天晚上，月球升起的时间都比前一天要推迟一些（推迟的时长在一年中会有所不同，不过平均来说略少于1小时）。

月球同样会经过一系列相位，每29天多一点这些相位循环一次。这些相位所指的月球有时是月牙，有时是半月，有时是3/4月，还有时是满月，等等。不管月球在某天晚上处于哪个相位，从这一天起，经过稍多于29天的时间后，月球将再次处于这个相位。

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04 行星的运动

我们称为行星的一个亮点与我们称为恒星的一个亮点看起来并没有显著的不同。

总的来说，恒星和行星看起来非常相像。顺带提一句，你可能听说过恒星会闪烁（ 恒星发出的光穿过地球大气层的不同层时，都会发生轻微的折射或弯曲，这种弯曲会导致恒星闪烁不定），而行星不会。

行星的运动更为复杂一点，因为它有一种“逆向运动”。

举个例子，尽管通常每天晚上木星相对于恒星的位置都会向东偏移一些，但大约每年都有一次，木星的位置会有那么几天不发生偏移，紧接着就开始向“错误”的方向偏移，也就是向西偏移。

接下来，它会一直向西偏移几个星期，然后再次有那么几天停止偏移，紧接着重新开始向东偏移，持续时间大约又是一年。

好，今天先聊到这。

Masir 2022/01/22

于 东莞

祝，安好~

参考文献 

理查德.德威特 《世界观》

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