[转帖] 【物理】从仰望星空到春风又绿

在我们日常印象中，地球自转一圈就是一天，公转一圈就是一年，但我们在中学时候就学过，“年“的算法有两种，而且不同的算法会得到不同的结果，你还记得吗？

岁差：你的一年我的一年好像不一样
岁差是中西天文学史上非常重要的一个概念：岁，年也，岁差即年差，是指回归年与恒星年的时间差。回归年是指太阳连续两次照射春分点的时间间隔，一回归年为365天5小时48分46秒。恒星年是指地球绕太阳一周的时间间隔，一恒星年为365日6小时9分10秒。如下图所示，回归年是太阳两次直射红星的时间间隔，恒星年是地球两次经过A点的时间间隔。


看到这里你也许会奇怪，似乎恒星年和回归年都是地球绕太阳一圈并没有什么区别呀，为什么回归年的时间短于恒星年呢？

这是因为我们的地球自转轴在空间上会不断发生变化，而非一直保持固定的方向（也叫地轴进动，其运动与陀螺旋转轴类似）。于是地球上二分二至点（春分秋分，冬至夏至）不是一个固定点，而是在公转轨道上不断西移，这就导致了地球公转一圈不等于太阳直射点纬圈变化一周。举个例子，我们从操场上一点出发想要回到原点需要绕操场一圈，但是现在原点也朝着我们的方向移动，于是我们再次回到起点时并没有跑完原来的一整圈操场，所用的时间随之缩短。

岁差是天文研究领域中一个重要的课题，公元前二世纪，古希腊天文学家喜帕恰斯在编制恒星星表时，发现他测出的星位与150多年前人测出的位置有变化，他认为是春分点沿黄道后退所造成的，被认为是岁差现象的最早发现。东汉末年贾逵已察觉到天周与岁终的微小差异，晋成帝时（公元330年），虞喜发现“则知每岁渐差之所至“，他推算出冬至 日50 年西移一度, 这就是岁差一词在我国的创立。


在地球上标记一个刻度，从太阳直射这个刻度到转一圈后再直射这个刻度的时间间隔为一回归年。由于地轴进动，这个刻度在一个回归年内顺时针转了一个小角度b，所以太阳只需要转360-b的时间就是一个回归年，这个差值就是岁差。

来自 中科院之声