原作：Bob King

翻譯：王克義

校對：牧夫天文校對組

編排：黃卓爾

原文鏈接：

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-resources/right-ascension-declination-celestial-coordinates/

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只要你掌握了赤經和赤緯這兩把金鑰匙，在天空中尋路就像在你的城市裏一樣容易。

天空中遍佈着無形的座標網格，可以幫你輕鬆地找到想找的天體，就像在地圖上找一個城市一樣。

Stellarium

每個天文觀測的小白遲早都要接觸赤經（right ascension或RA）和赤緯（declination或Dec.）。當筆者在11歲開始天文生涯時，也覺得這些有點深奧，但隨即意識到它們就是類似經緯度的數字，只不過是用於星空而已。

緯度和經度

要在地球的球面上找到一個地點，你只需要知道它的緯度（用度數表示的赤道以南或以北的距離）和經度（用度數表示的本初子午線以東或以西的距離）就行了。本初子午線是經過英國格林尼治皇家天文臺並延伸到南北兩極的一條假想線，它定義了0°經線，正如赤道定義了0°緯線。

每個城市都有獨一無二的經緯度。比如北京坐落在北緯39.9°，東經116.4°。又如悉尼位於南緯 -33.9°，東經150.9°。緯度前面的負號表示南緯，正號表示北緯。無論是城市、機場，甚至你自己家，都在遍佈全球的座標網（下圖）上的某處，其位置由兩個數字確定。

圖中爲假想的緯線（從0°到赤道以南和以北各90°）和經線（從0°到本初子午線以東和以西各180°）組成的網格覆蓋下的地球。偶爾也用正負號代替東經和西經表示。

CC0 1.0

在地球表面，每一度緯度約等於111千米。爲了更精確，我們將度再劃分成弧分和弧秒。每度包含60分（’），一分又是60秒（”）。北京天安門廣場的精確位置是北緯+ 39°54’27”，東經116°23’17”。

我們行星上的每個城市都有各自的經緯度，就是它在網格上的位置。圖示爲底特律。

CC 3.0 / Wikipedia

赤經和赤緯

像城市一樣，天空中的每個天體也有兩個數字來確定其位置，稱爲赤經和赤緯，即該天體的天球座標。赤緯相當於緯度，赤經相當於經度。星空中沒有道路，所以想要在望遠鏡中找到一個天體，知道它的座標是至關重要的。

讓我們打開腦洞，把地球上的經緯網想象成畫在一個柔韌的透明足球表面。如果能給這個球不斷充氣，使它膨脹成一個以地球爲中心的巨大球體，你就會在天上看到經線和緯線。表示0°緯線的赤道成爲天赤道環繞天空，而南北天極分別對應着地球極軸的兩端。

站在地球的赤道上來看，天赤道從東方地平線開始，經過頭頂正上方，向下到達西方地平線。因爲我們在這個球體內，天赤道還會繼續從地球的另一面環繞過去。

這是在“大足球”內的地球。赤緯（綠色）是天赤道以南或以北的度數。赤經則類似於經度，是春分點以東的度數。紅圈是太陽在天空中的視運動路徑，稱爲黃道。

Tom Ruen / CC BY-SA 3.0

從中緯度地區看，天赤道位於地平線和天頂之間，而從南北極點看，天赤道則沿着地平線環繞。天赤道以北的任何天體都用正號表示赤緯，以南的則用負號。比如，織女星的赤緯爲+38°47’1”，南門二爲 -60°50’2”。它們分居於天赤道南北。你知道北天極的赤緯嗎？能答出+90°，這一關就算過了。

這一片天區被天赤道一分爲二，以小時表示的赤經標在上方，赤緯標在左側。還顯示了亮星參宿四和天狼星的座標。

Stellarium

我們用在地球上的自然位置作爲經度的基準，那麼該用什麼作爲赤經的基準呢？天空中劃分東、西的0°標誌在哪裏？天文學家用的是太陽到達天文春季第一天的春分點（the vernal equinox）。現在，春分點位於雙魚座內。天空可以看作是一個鐘錶，隨着地球的自轉而轉動，所以赤經的零點稱爲0h（0時）。不同於經度，赤經只沿單一方向計數，那就是向東。因爲一天有24小時，沿赤道的赤經每一時等於圓周的1/24（360°除以24），即15°。一時比仙后座W 形寬度的一半略大。

此圖顯示了北天極和極區。赤緯標示間隔10°，赤經沿圓周標示。按習慣用0h而非24h。

Stellarium

爲了與赤經的時間含義相匹配，時又被劃分爲分和秒，並用m和s表示。以北極星爲例，它的位置是赤經2h41m39s，赤緯+89°15’51”。因爲恆星每24小時周天運動一次，赤經的範圍是0h到24h。位於春分點東側一點點的雙魚座29號星非常接近0h，赤經爲0h01m49s，而在春分點西側的雙魚座ω星緊鄰着它，赤經卻是大相徑庭的23h59m19s。

不同於地球座標，天球座標會因地軸的緩慢擺動（稱爲進動）而變化。進動導致春分點以每年50.3弧秒的速度向西漂移（稱爲歲差）。由於春分點改變，帶動座標網隨之變化。這就是星表和軟件需要不斷更新至最新“曆元”的原因。每隔50年做一次變更，當前多數星表和軟件是曆元J2000.0座標（對應2000年）。下次更新將在2050年。

學習赤經和赤緯給了你解鎖夜空中天體位置的金鑰匙。在電腦軟件計算出新發現彗星和快速移動小行星的路徑之前，筆者已經迫不及待地從它們的座標入手了。筆者在紙質星圖上手工標出了位置，然後用望遠鏡對準那個點，沉浸在親自發現它的激動中。

如果你擁有GoTo望遠鏡，又有新發現的彗星或新星，用赤經和赤緯也是超級方便的。只要輸入其座標，點回車，秒秒鐘就看到了。如果你聽說了一顆新彗星或快速移動小行星，通過速查它不斷變化的座標，你不但能知道它現在在哪裏，而且知道它會去向何方，這樣就能計劃與它邂逅的最佳時機了。

赤經和赤緯已經是筆者的多年摯友了。筆者可以在它們編織的無形路網中任意馳騁，它們也同樣可以幫助你熟悉夜空。

責任編輯：王延昕

『天文溼刻』 牧夫出品

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