第十三章 行星运动及位置计算
在夜空中,有五颗亮于一等星的天体,外观与恒星相似,却明显地在恒星背景中移动,极为引人注目。古人称它们为行星,即会走的星。
在春秋战国以前,木星叫做岁星,火星叫做荧惑,土星叫做镇星,金星叫做太白,水星叫做辰星。关于这些名称的来历,现在已有所了解。木星回到恒星间同一位置所需的时间是11.86年。古人把天赤道分成12等份与12个月相对应,叫12次或12辰,使太阳一个月走一个辰次。 由于木星的恒星周期接近12年,差不多一年走一个辰次,所以早先曾用木星来纪年,因而叫岁星。火星的颜色偏红,其公转轨道偏心率又较大,以致它在近日点和远日点时的亮度差别特别显著,故名荧惑。土星的公转周期为29.46年,但古人以为,土星只需28年就可转一圈,数字上与二十八宿吻合,即一年坐镇一宿,所以土星叫镇星。太,即大,金星是五大行星中最亮的一颗,颜色纯白,“太白”正是金星的外貌特征。水星离太阳最近,看上去,它总在太阳左右摆动,摆动的角度最大时为30度,接近12辰中一辰所占的度数,故水星叫辰星。春秋战国以后,盛行阴阳五行学说,阴阳之名赋予月亮和太阳,五行赋予行星,这就是行星今名的来历。
第一节 行星视运动
逆行现象产生的原因,以地外行星为例(见图15),当地球从E1走到E2时,由于地外行星运行速度慢于地球,则从P1到P2只走了较少的路程。这时从地球角度看过去,行星在星空背景中好像从P′1逆行到P′2。又因为行星公转轨道面九九藏书与地球公转轨道面有一个夹角,逆行轨迹和顺行轨迹并不重合,加上行星和地球离轨道交点的距离总在变化,使行星视运动呈现出多种形态,图16显示了水星在天球上的视运动轨迹。古人很注意行星轨迹的几何形态,许多古籍九*九*藏*书*网中对它都有形象的描述,如用柳叶形、巳字形来形容逆行轨迹。
行星的视运动非常复杂,除了快慢变化以外,还有其他奇怪的“举动”。有时藏在太阳后面,称上合;有时重叠在太阳前面,称下合;有时停止不前,叫做留,甚至向相
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反方向移动,称逆行。行星按其视运动可分为两种:地内行星即金星、水星和地外行星即火星、木星、土星。地内行星和地外行星虽然都有留、逆行等现象,但由于成因不同,又分别有各自的视运动特点,早在汉代就已察觉出它们的区别。定性描述只是认识的初级阶段,秦汉之际,人们便开始对行星视运动作定量的研究。
图16 水星视运动轨迹
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图15 地外行星逆行现象产生的原因