占星与星座计算 天球

最近因为某些原因，有了一段空余的时间。当你空闲便有了一些奇思妙想。因为很多年前特别喜欢一个关于星座的故事，所以利用这一段空余时间写一个系列文章讲占星中的一个小知识。为了不使文章引起争议，特此声明：本人完全相信星座！不解释。文章的前面系列介绍和占星有关的天文基本概念，后面具体根据人的出生时间，地理位置（经纬度）来计算人的星座。可能读了这一系列的文章，大家可以更好的理解为什么星座归类于“占星学”，这样一个听起来非常正式的名字。另外因为不是撰写论文，本文不会详细列出各类依据。太累!

天球概念

以上图片为完整的天球示意图

和地球概念相对，古代天文学家提出了天球的概念。天球是一个想想的球体，他也是旋转的。理论上具有无限大的半径且和地心是同心的。如图所示：和地球有赤道和南北极的概念对应，天球也有对应的天球赤道和天球南北极。

古代天文学家认为我们和星体是等距离的，尽管这并不正确。因为古代缺乏有效的天文观测手段。星球不是靠我们肉眼就可以判断出距离的。古代科学家克服了这种距离上的因素，使用角度来确定星球在天空中的位置。在当时观测条件受限的情况下，不失为一种很有效的天文抽象系统。

地球会围绕地轴自转，相对应于地球不动的参照系下。天球也会围着天极旋转，24小时不停。这就形成了古代天文学家的眼中的昼夜交替原理。太阳，卫星，形星都是东升西落的，这种称为天球的周日实视运动。地球因为有其公转，一颗横行总是比前一天提前（约4min）上升。

和地球对应的概念一样，天球也有自己的南北半球，对应也有南北回归线，南北极

北回归线：北回归线是太阳在北半球能够垂直射到的离赤道最远的位置点，将该点之纬度线便叫“北回归线”，在公元2018年，其位置约在北纬23°26′11.3″ (或 23.43648°)。相反，南纬23°26′11.3″ (或 23.43648°)则为“南回归线”。

因为地球是自西向东旋转，所以就把天球当做“自东向西旋转”。

以天球为基本概念来量化分析天体的朝向。有了天球这个基本抽象，天文学家开始创造不一样的天体坐标系，比如黄道系，银道系。需要注意的是，天球仪是在天球外看天球。天文馆的模拟器是还在天球内看天球。所以这是两个看起来不一样的天球系统。

黄道坐标系：黄道是由地球上观察太阳一年中在天球上的视运动所通过的路径，若以地球“不动”作参照的话就是太阳绕地球公转的轨道平面（黄道面）在天球上的投影。
黄道与天赤道相交于两点：春分点与秋分点（这两点称二分点）；而黄道对应的两个几何极是北黄极（在天龙座）、与南黄极 (在剑鱼座)。
在黄道上与黄道平行的小圆称黄纬，符号β，以由黄道面向北黄极方向为正值（0°至90°），向南黄极方向则为负值。垂直黄道的经度称黄经，符号为λ，由春分点起由西向东量度（0°至360°）。像赤道坐标系中的赤经一样，以春分点做为黄经的起点。

注：本文不讨论地球进动现象。

黄道面和春秋分点已经在示意图中标注出来。

银道坐标系，是以太阳为中心，并且以银河系明显排列群星的平面为基准的天球坐标系统，它的“赤道”是银河平面。相似于地理坐标，银道坐标系的位置也有经度和纬度。

根据观测者位置的不同，有不同的天球中心。在地面上观测，观测者的眼睛就是天球中心。这样建立的天球就是地面天球。

如果从地心观测，则叫做地心天球。把地轴无限延长，就是假想的天轴，地球北极指的一点是北天极，地球南极指的一点就是南天极。通过地球中心和天轴垂直的平面叫做天赤道面，天赤道面和天球的会合处就是天赤道。

太阳在天球上每天移动约1度，一年则移动一周，这称之为太阳周年视运动，太阳中心在天球上视运动的轨迹则是黄道。

天赤道(celestial equator)是天球上假象的一个大圈，位于地球赤道的正上方；也可以说是垂直于地球地轴把天球平分成南北两半的大圆，理论上有无限长的半径。相对于黄道面，天赤道倾斜23.5°，是地轴倾斜的结果。当太阳在天赤道上时,白昼和黑夜到处都相等，因此天赤道也被称为昼夜中分线(equinoctial line)或昼夜平分圆；那时北半球和南半球都处于春分或者秋分。在一年当中，太阳有两次机会处于天赤道上。只要我们把地球赤道不断向外扩大，一直延伸到无限大，这个无限的圆就是天赤道。