2.3　天文常识漫谈

地球绕着太阳转动。这对我们来说一点都不新鲜，但是对六百年以前的古人来说，这却是意想不到的事情。事实上，十五世纪以前，人们普遍认为地球是静止的，太阳绕着地球转动，其在夜空大背景即天球背景上留下的轨道痕迹被称为黄道。所谓的天球背景是指以地球为中心、以无限大为半径的假想圆球。从地球上观察，星空背景下的恒星是相对静止的。在此基础上，人们将太阳运行的圆轨道十二等分，每30度对应一个黄道带上的星宫，便有了黄道十二星宫。从地球上看，太阳绕黄道线运行一周的时间，即太阳从冬至点到下一次运行到冬至点所经历的时间，称为一个回归年tropical year。另外，地球除了绕太阳公转以外，还绕着地轴自转，其自转平面即赤道面与黄道面并不重合，二者存在一个23.5°的夹角。这个夹角使太阳对地球的日光直射点不只限于赤道上，而是在南纬23.5°至北纬23.5°之间做周年变化。

从北半球看，冬至时阳光直射南纬23.5°线，这是阳光能直射到的南半球最高纬度。此时北半球得到的日照最少。北半球在一年之中夜晚最长，白昼最短，北极区出现极夜。冬至后昼长始增，夜长始缩，日光直射点开始北移，三月后日光直射零纬度赤道地区，进入春分。春分时，日光直射赤道地区，北半球昼夜等长。⁽⁸⁾春分后阳光直射点继续北移，白昼仍在增长，三个月后进入夏至，白昼时间达到最长。夏至时阳光直射北纬23.5°，这是阳光能直射到的北半球最高纬度。此时北半球获得的日光最为强烈。北半球在一年之中白昼最长、黑夜最短，北极区出现极昼。夏至后阳光直射点开始由北转南，昼长始缩，夜长始增，日光直射点开始南移，三个月后日光直射零纬度赤道，进入秋分。秋分时日光直射赤道地区，北半球昼夜等长。秋分后阳光直射点继续南移，白昼仍在缩减，三个月后进入冬至，白昼时间达到最短，夜晚最长。到达冬至历时一个回归年。

英语中，回归线被称为tropic【转向】，因为太阳直射点在一年中往返转向于回归线上。夏至时，太阳进入巨蟹宫，故北回归线称为the Tropic of Cancer【巨蟹宫之回归线】；冬至时，太阳进入摩羯宫，故南回归线被称为the Tropic of Capricorn【摩羯宫之回归线】。

太阳从北回归线出发，再回到北回归线的时间被称为一个回归年tropical year【太阳直射点绕回归线一圈形成的年】。两个回归线之间的地区，即从23.5°S至23.5°N的地区被称为tropical zone【回归线中间的地带】，中文叫作热带。

tropic一词来自希腊语的τροπή‘转向’，后者衍生出了英语中的：转义trope【转变】、向地性geotropism【朝向地】、西洋镜zoetrope【活物的转轮】、天芥菜属heliotrope【朝向太阳】、趋光性phototropism【朝向光】。而对流层称为troposphere【转向层】，因为对流层内空气运动方向多变。

春分和秋分在英语中称为equinox，因为不管是在春分spring equinox还是秋分autumn equinox，白天都【与黑夜等长】。冬至和夏至称为solstice，此时【太阳停留】于回归线上，数日后才开始移动。

当我们把地球的自转和绕日公转都考虑进来，会发现在冬末春初的时间里，太阳的直射点在南半球，这时从北半球看，会发现早晨的太阳是从东偏南的角度升起的，而不是正东方。这也正是那首汉乐府民歌《陌上桑》开篇所表现的背景。

日出东南隅，照我秦氏楼。

秦氏有好女，自名为罗敷。

罗敷善蚕桑，采桑城南隅。

第一句话暗示着时间是在初春，正好衬托出少女罗敷的勤劳美丽，理应是很好的句子。以前听到有人争辩说太阳从东边升起，这是公理，怎么可能从东南方向呢。现在想来，这实在是浅薄事理，又乏于观察的典型啊。

再回到天文话题，从地球上观察太阳在星空背景中的位置，会发现太阳在一年12个月中分别经过黄道十二星宫。这十二个星宫依次为：白羊宫、金牛宫、双子宫、巨蟹宫、狮子宫、室女宫、天秤宫、天蝎宫、人马宫、摩羯宫、宝瓶宫、双鱼宫。注意到黄道上的星座形象大多数为动物，所以古希腊人称之为ζωδιακός κύκλος【动物环】，英语中的zodiac便来自于此。对比古希腊人对银河的称呼Γαλαξίας κύκλος【乳汁环】，英语中的galaxy由此而来，后者被用来泛指星系，而对Γαλαξίας κύκλος一词的英文意译Milky Way则被用来指银河系。

Ζωδιακός κύκλος由ζωδιακός‘动物的’和κύκλος‘圆环’组成。Ζωδιακός来自希腊语的ζῶον‘动物’，该词衍生出了英语中的：动物zoon【动物】、动物学zoology【动物学】、动物传染病zoonosis【动物病症】；动物园为zoological garden【动物研究园】，该词一般简写为zoo；动物中流行的病症称为epizootic【在动物中间】，对比在人类中流行的病症epidemic【在人们中间】；还有各种各样的生物，如太阳虫heliozoan、水螅hydrozoan、苔藓虫polyzoan、原生动物protozoan，以及动物界分类的各种学名，如原生动物门Protozoa、后生动物亚门Metazoa、扁盘动物门Placozoa，地理时代中的各个阶段，如原生代Proterozoic、古生代Paleozoic、中生代Mesozoic、新生代Cenozoic等。

所谓十二星宫，是从地球上的观察者来看，太阳在黄道带上运行时所在的星宫位置。比如一月初时太阳在摩羯宫位置，但是对古代的观测者来说，此时摩羯座被淹没在太阳的光辉中，是无法观测到的。这时最便于观察的则是黄道带上和太阳位置正好相对的双子座。只有在出现日食的时候，太阳光被月亮挡住了，迎着太阳的位置才能观测得到这个星座。因此黄道被称为ecliptic，意思是【日食中出现的】太阳位置，因为日食被称为eclipse。后者来自希腊语的ἔκλειψις，由ἐξ‘向外’和λείπω‘离开’组成，ἔκλειψις意思是‘失去、离开’，因为日食时月亮挡住了太阳，此时我们视野中的太阳【失去了】。λείπω与英语中的leave同源，该词还衍生出了：省略ellipsis【弃去】、避讳之词lipogram【被弃之字词】、字母脱漏lipography【书写漏写】、无毛发lipotrichia【毛发脱落】。