没有经纬度，在黑暗无边的宇宙里，我们如何寻找星星？

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在充斥着GPS和Google Maps的智能手机时代，对于描述地球球面位置的地理坐标系统你可能已经耳熟能详。该系统基于纬度——距地球赤道以南或北的距离，以及经度（经线）——距本初子午线以东或西部的距离来描述的，而该子午线是一条想象出来从北向南穿过英格兰格林威治的线。距离以度——纬度方向为90度，经度方向为180度——以及分钟，秒和几分之一秒来衡量。（有关该系统如何运转的更多信息，请参阅美国地质调查局（U.S. Geological Survey）和IBM知识中心（ IBM Knowledge Center）的这些页面。）

地球上的GPS

该系统可以为你提供从帝国大厦（根据Google Maps为40°44’55.4“ N 73°59’08.5” W ）到沙漠中U2的1987年专辑“约书亚树”的封面照片的拍摄点（根据博客“Desert Road Trippin”的说法，位于北纬36°19’51.00”，西经117°44’42.88”）的所有地点的坐标

好吧，这些你是知道的。但是，还有些是你可能不知道的，除非你是天文学家。通过使用地理坐标的基本延伸，来创建一个围绕地球的假想球，这套系统还可以描述一个天体在夜空中的位置。

天球的坐标

美国天文学会新闻官里克·菲恩伯格（Rick Fienberg）解释说：“我们的目的是能够在天空中确定唯一的位置，就像地球上的经度和纬度一样。” “如果你告诉别人在科罗拉多州利特尔顿，北纬39°36’47.9484”，西经105°0’59.9292”W与你会面，他们不仅会知道你在哪个城镇，而且还会知道你在哪个街角等待……仅知道你所在的城镇对别人不是很足够——如果你希望被他找到，则需要更加精确的位置。”

同样，他解释说，如果天文学家发现超新星或小行星并希望其他人一起观察，那么提供天体的坐标则是确保每个人看的都是同一个地方的有效方法。

这是一个自古以来就存在的系统。“天球坐标的概念的确把天空假设成围绕地球的一个球体。这是一个可以追溯到早期的信念，即地球是万物的中心，” 克里斯托弗·帕尔玛（Christopher Palma）担任该课程的教学教授和副主任。宾夕法尼亚州立大学天文与物理系的本科课程在一封电子邮件中说。“即使我们现在知道这不是真的，但把天空看成是围绕我们的一个球体仍然是正确的，因此我们可以使用天球坐标来识别天空中的任何位置。”

赤纬与赤经

也就是说，天球坐标系有一些差异。其中不是使用纬度，而是用例如一种叫做赤纬的概念来描述由北或南到天球赤道的距离；而同时没有使用经度，而使用赤经描述了东西方向的距离。

“像任何坐标系一样，它需要零点/校准，” 帕尔玛（Palma）解释说。“对于天球坐标，我们把地球赤道投射到天空中，就像用纬度测量地球赤道以北或以南的度数一样，我们用赤纬测量天球赤道以北或以南的角度。例如，角宿一（Spica），今晚在美国大部分地区它都将在天空的南部，非常突出，其赤纬为-11度10分，因此它实际上位于天赤道以南。”

帕尔玛说：“对于地球上的经度，我们指定英格兰的格林威治作为本初子午线，” 帕尔玛说， “赤经系统的本初子午线被称为‘春分点’（注：直译为“白羊座的起始点”），它的定义是太阳沿黄道从南向北移动时在天空中的轨迹” ——即一条假想的、表示太阳路径的线—“并穿过天球赤道。当太阳在那个位置时，它恰巧是地球上的春分点。赤经自那里向东增加。因此，所以，在春分那天，如果一颗星星正好在太阳的对半位置时，那么它的赤经就是180度”

“但是由于天空旋转，我们不经常使用度数来测量它，”帕尔马继续说道，“相反，我们以小时为单位表示角度。因此，180度等于赤纬12时。上面提到的那颗星角宿一（Spica）在RA（注：right ascension，赤经）下为13时25分钟。这可以由此解释：天空上的点是[13h25m*(180度/12小时)]= 201.25度，从春分太阳位置向东。”

水手的天球导航

正如Fienberg解释的那样，天文学家并不是唯一使用天球坐标的人。他说：“任何根据星星来导航的人也都会使用它们，”他说道， “即使所有现代舰船上都装有GPS系统，以应对GPS失灵的情况，水手和其他水手也需要学习天体导航法。如果你可以看到北极星，你将知道向北的哪个方向，并由此知道南、东、西的方向。你还将知道自己的纬度，因为北极星在地平线上方的高度等于你的纬度。如果你有精准的时钟，也可以通过查询当前时刻正南方恒星的表格，来确认自己的经度。”

作者: howstuffworks

FY: 菲奥娜

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