第一章 天图量绘
我们在太空中的位置
- 地球不是宇宙的中心，也并不是处在一个很独特的位置，他在银河系边缘的太阳系中
- 地球主要是由固体组成，虽然有大面积的海洋表面
- 天文学需要颠覆以往我们的宇宙观，一个星系中的恒星数量可以比地球上曾经有过的人类总和还要多（万亿颗恒星）
- 不仅仅是数量上，空间距离的概念也需要被颠覆，会被考虑到的距离不仅仅是几十亿千米，而是几十亿光年
科学理论和科学方法
- 对于宇宙的描述，起于神话、想象，发展于测量，更需要思考。科学的方法是利用理论或者现象建立模型，利用理论模型进行预测，用实验或者测量来验证理论模型。对于其他现代科学也是如此。
- 上述过程并没有一个终点，再多观察也不能证明理论“正确”，但是可以是的理论被广泛接受，当出现理论无法解释的观察时，推动理论新的发展。
- 理论的要求：可测试、经过反复测试、简单的（奥卡姆剃刀理论：两个相互抵触都能解释现实有相同预测的理论，往往正确的是简单的那个），“优雅的”（与之前的理论有很好的包容性）。
- 亚里士多德曾经通过观察月球表面的阴影似乎是相同圆上的弧，从而推测地球是圆的。（当时并没有关于星球运行的理论，因此这个推测是不容易的）它通过月食这个现象为他的理论提供了依据，并且在很多年的日食现象里得到了证实。这恰好体现了上述科学方法。
“显而易见”的风景
- 古代不同文明往往都会有将天穹上天体之间的关联，与动物、神话图案联系在一起的历史，我们称之为星座。
- 早期星座可以用于导航（北斗星总是在北方），某些恒星出现在地平线上还可以用来推测当前处于的季节。
- 天球中恒星的视运动主要是因为地球的自转，当然恒星也有相对运动。
地球的轨道运动
- 因为地球的公转，每晚地球的黑暗面所对天空是不同的，变化约一天一度，半年之后看到的是完全不同的一群恒星。（占星术中黄道十二宫的由来）
- 地球绕太阳运动轨道几乎是一个完美的圆，季节变化是由于太阳光照射倾角，而不是日地距离。
- 实际上地球运动有多种“视角”，绕轴自转，绕太阳公转，随太阳穿过银河系。
- 类似于陀螺，地球的自转轴也会绕着“垂直于地面的轴线”旋转，只不过2.6万年才转一周。（进动）
月球的运动
- 当地球-月球-太阳连成一条直线时出现于月食，完全挡住时月全食，没有完全挡住时月偏食。
- 月食期间月球会因为太阳观光被地球大气红化后折射到月球上而现实一种偏红色
- 食季：因为月球轨道与黄道之间存在微小的夹角5.2°，只有少数的朔和望，三者基本在一条直线上。
- 月球轨道与黄道面之间有两个交点，连线叫做交点线，当交点线是指向太阳的时候才利于发生日食月食。
距离测量
- 三角测量，通过虚构的三角形，附加相应的基本几何运算就可以推测出物体的距离。
- 事实上，不需要任何比基础几何更复杂的东西就能够推断遥远天体的距离形状大小。
- 当距离变大时，精确测量两个夹角会变困难，可以通过延长基线距离来解决。
- 临近天体的测量事实上利用视差来测量远端的第三个角更为方便。（遥远恒星看起来像是固定在天空上的，视差几何）
- 视差往往是比较小的，以地球直径作为基线。
地球大小的测量
- 亚里士多德意识到了地球不是圆的。
- 埃拉托塞尼在两千多年前利用正午太阳光在两个不同城市的角位移测量，根据地球是球体，太阳光是平行光测出了较为准确的行星大小
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