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分点岁差:希帕克斯

亚历山大大帝的征服战争将古典希腊文化的种子播撒到了东方,启迪了像位于尼西亚(Nicaea,今属土耳其)的希帕克斯(约公元前190年—约公元前120年)这样的学者。

分点岁差——地轴和垂直方向间存在一个23.5°的偏转角,地球自转时会“摇晃”,就像一个非常缓慢地旋转着的陀螺:“摇晃”的周期(或旋进周期)约为2.6万年。

这种“摇晃”会影响二分日的日期,或各个季节的确切时间。

在编制星表时,希帕克斯注意到,星辰的位置与之前记录的有所出入,这意味着存在预测之外的系统误差。于是他得出结论:位置变动的不是星辰,而是地球本身。他察觉到,地球在绕地轴旋转时会“摇晃”,就像一个陀螺一样,一边旋转,一边慢慢地摇晃着,它的旋转轴在空中留下一道圆形的轨迹。地球如此“摇晃”一周耗时约2.6万年—希帕克斯计算出的这个数字相当准确。

他将这种“摇晃”命名为“分点岁差”(the precession of the equinoxes),因为它会使二分日(三月的春分和九月的秋分,当日全球昼夜等长)比参照“恒星”预测的稍早到来。

随着时间流逝,积累的误差会使季节到来的时间偏离传统天文历法预测的时间,因为原先人们是以测量太阳位置的方式来测定一年的长度的[“恒星年”(sidereal year)],即以某颗恒星为参照,从地球上观察太阳再次回到某一固定位置所需的时间(或者按照现在的说法,就是地球绕太阳公转一周所需的时间)。而希帕克斯提出了一个新的测定一年长度的概念,即“回归年”(tropical year),并解决了上述的问题。一个“回归年”是太阳表面上回归到同一个二分点所需的时间,它比恒星年略短约20分钟。回归年这一概念能确保每一年季节到来的时间不变,是现代所用的格里高利历的理论基础。

希帕克斯使用了古巴比伦人记录的数据,计算恒星年与回归年的长度,其结果准确度极高——事实上比近250年后的托勒密计算的结果要准确得多,这也表明希帕克斯的智慧远远超越了他所处时代的其他人。 gfgLQCunFGYQToXhE2KjlmqbdyOZRXyXZsNPW4vI8mY3piQlFh4Vior9NZGONyRK

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