第五章

四季及其形成

季节（season）这个词来自于拉丁语，是从动词serere引申过来的，意思是“播种”。因此，“季节”应该用于表达春天——播种的时候。但是，“季节”在中世纪初期失去了它唯一的涵义。另外三个季节也被加进去，将一年分成四个平等的部分：冬季，或叫湿季；秋季，增加的季节（与增加“augmentation”和尊严“august”出自同一词根，不仅是“增加的月份”之意，还有“重要性增强的人”的意思）；summer（夏天），古老的梵文中对一整年的称谓。

除了对人类产生实际而又浪漫的影响外，四季有着最普通的天文背景，因为其是地球年复一年绕着太阳旅行的直接结果。如果允许，我将简洁但是枯燥地介绍这部分内容。

地球自转一周需24小时，绕太阳公转一周需要365.25天。为了省掉这0.25天，使日历更加规整些（不对，但是现在是否有一个各国都赞同的修正合理的时间，还不好说），我们每隔4年就有一年为366天，即闰年。但是像900、1100、1300或1900这些结尾是两个0的年份没有闰年，而可以被400整除的结尾带两个0的年份除外，最近一次例外是公元1600年，下一次是2000年。

地球公转的轨道不是正圆形的，而是椭圆形的。它还不是标准的椭圆形，这就给研究地球在宇宙中运行轨道的工作添加了不少困难，要比研究正圆的运行轨道复杂很多。

地球的轴与太阳同地球之间的平面不是一个直角，而是呈66.5°。

在绕太阳运行时，地球的轴一直保持这一角度，这就是世界各地季节变化的直接原因。

3月21日，地球与太阳的位置关系是这样的：太阳准确地照在地球表面的一半上。结果，在这一天，世界各地的昼夜长短是一样的。三个月后，地球完成了它围绕太阳运行行程的四分之一。北极偏向太阳，而南极离太阳最远。结果，北极庆祝它一年一度持续6个月的白昼，而南极正享受它一年一度的半年之夜；北半球共享长时间日照的夏季，南半球则过上了只能围炉取暖看书的漫长冬夜。请记住，当我们在圣诞节滑冰时，阿根廷人和智利人正在遭受酷暑的折磨；但我们在热浪中煎熬时，他们就该找人磨好溜冰鞋了。

下一个重要的季节性日子是9月23日，因为此时世界各地昼夜的长短再一次均衡了。然后就是12月21日，这一天南极靠近了太阳，而北极远离阳光，背向热源，因此北半球寒冷，南半球温暖。

但是，地轴独有的倾斜和地球的自转，不是四季变化的唯一原因。66.5°角还带给我们5个区：赤道两旁是热带区，这里太阳光垂直或几乎垂直地照射在地面上；在热带与极地之间是南北温带区，这里，太阳光不那么垂直地照射在地表上，所以它赋予温暖的地面和水面要超过热带区。最后是两个极地区，他们是处于一个极端角度上接受太阳光的：即使在夏季，69平方英里的太阳光所照射到的地表面积要比其自身大一倍。

在书本上要把这一切解释清楚并不容易。你可以去天文馆，那里可以看到这一切，并且比读书本更快更容易地理解它们。不过，想到要建天文馆的城市没有几个。去市政委员会，告诉他们我们要一座天文馆，作为圣诞礼物。当他们在辞典中查找这个生词（大概要用二三十年的时间才能查找到）时，你最好用一只苹果或橘子、一支蜡烛和一点用于涂抹区域的墨水做下尝试。火柴棍可作为南极和北极。如果一只苍蝇落在你这个小小的手工制作的地球上，不要沉溺于对比中。不要对自己说：“假设——仅仅是假设——我们也是某种苍蝇，毫无目的地在一个巨大的果子上爬行，这个巨大的过子被一支大蜡烛照射着——这两样东西都是某个巨人在午后消遣的玩物！”

想象是好的。

但天文学不应该使用想象。