Question:

古籍《鶡冠子》記載:「斗杓東指,天下皆春;斗杓南指,天下皆夏;斗杓西指,天下皆秋;斗杓北指,天下皆冬。」

這句話表示在每天的同一個時刻,北斗七星的斗杓會隨著不同季節而改變位置,試問從恆星的位置變化顯示,

每天恆星升起的時間比太陽升起的時間,早或晚多少分鐘?

(A) 早4分鐘
(B) 早50分鐘
(C) 晚4分鐘
(D) 晚50分鐘
 

 

 

Ans:

地球自轉的結果就是形成日夜的變化,地球的自轉已成為測量時間的一種標準方式,

因為它非常可靠並且容易使用,自轉一次約等於24小時。

而平均太陽日指的是是從一天的正午到隔天的正午之間隔,此時間的間隔平均約為24小時。

正午是指太陽抵達空中最高點的時候。另一方面,恆星日是指地球對於非太陽的恆星而言,

進行360度自轉所花的時間。恆星之測量是指昨日的恆星又在天空的同一位置上出現時所需的時間。

恆星日的週期是23小時56分4秒(根據太陽日的時間),比太陽日幾乎短了4 分鐘。

這個差異的成因是地球沿著公轉軌道緩慢地運行時,它相對於遙遠恆星的方向幾乎沒有改變,

然而相對於太陽的方向則是每一天幾乎變動了一度。

 

若以太陽以外的恆星為標準,地球自轉一圈表示子午線對準同一恆星需23小時56分鐘,此稱為恆星日。

由於太陽較近而恆星較遠,以此定義相對同一恆星而言,連續兩次相同子午線所經過的時間為恆星日,

則太陽連續兩次相同子午線的時間為太陽日。太陽日比恆星日長,因為太陽在一天之中已經因為公轉而前進約1度,

地球的太陽日為24小時。所以我們每天所看到的任何一顆恆星一定是比前一天早四分鐘出現的,

位在天空同一位置、一天早四分鐘,一年365天就會剛好產生1440分鐘也就24小時的誤差,

因此每一顆恆星在一年365天後,會回到天空的同一位置,星星也會剛好在一天內環繞天空一圈,

白天也有星星,只是因太陽光太亮,才會讓人看不見星星。

 

 

 

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