中国科学技术大学：《实测天体物理学基础》课程教学资源（课件讲稿）第3章 坐标和时间

第3章坐标和时间 3.1 天球 3.2 天球坐标系 3.3 时间的计量

第3章 坐标和时间 3.1 天球 3.2 天球坐标系 3.3 时间的计量

测量一个天体，必须有空间中的方 位和时间才有实际意义。即必须定义一 个“时 空”参考系，这与物理学中 选参考系一样，如此才能对在各台址 不同观测者、在不同时间所做的观测进 行比较。为此，要引入以下一些概念

测量一个天体，必须有空间中的方 位和时间才有实际意义。即必须定义一 个“时——空”参考系，这与物理学中 选参考系一样，如此才能对在各台址、 不同观测者、在不同时间所做的观测进 行比较。为此，要引入以下一些概念

3.1天球 3.1.1天球的概念 题外话： 人为什么有两只眼睛？而不是一只或者三只？

3.1 天球 3.1.1 天球的概念 题外话： 人为什么有两只眼睛？而不是一只或者三只？

眼睛的作用之一是确定眼前事物的方位。 方位：方向与距离。 一只眼睛即可确定方向，但两只或两只以上方可 确定距离 三只或更多眼睛是可行的，但不是必需的！ 两只眼睛：必需且足够！

眼睛的作用之一是确定眼前事物的方位。 方位：方向与距离。 一只眼睛即可确定方向，但两只或两只以上方可 确定距离！ 三只或更多眼睛是可行的，但不是必需的！ 两只眼睛：必需且足够！

天体距离我们如此遥远，来自同一天体的光线已 近似于平行光，此时我们实际上已变成了“独眼 龙”！即使正常人相对于真正的独眼瞎子来说， 这时只不过是多了一倍的接收面积而已！ 即我们失去了确定远近的能力，而仅知道天 体的方向！所有的天体仿佛都分布在一个球 面上！

天体距离我们如此遥远，来自同一天体的光线已 近似于平行光，此时我们实际上已变成了“独眼 龙”！即使正常人相对于真正的独眼瞎子来说， 这时只不过是多了一倍的接收面积而已！ 即我们失去了确定远近的能力，而仅知道天 体的方向！所有的天体仿佛都分布在一个球 面上！

虽然很久以前就已经知道，星球离我们的距 离彼此相差很大；“天”实际上并不存在，也 无所谓是方是圆；存在的只是广阔无垠的宇宙， 宇宙中有着各种各样的天体和物质。 但是，天文学上仍然保留这个假想的圆球， 作为表示目视运动的辅助工具，在球面上作一些 假想的点和线（相当于物理学中的坐标系），利 用它们来研究天体的视位置和视运动。 这个假想的球就是天球！

虽然很久以前就已经知道，星球离我们的距 离彼此相差很大；“天”实际上并不存在，天也 无所谓是方是圆；存在的只是广阔无垠的宇宙， 宇宙中有着各种各样的天体和物质。 但是，天文学上仍然保留这个假想的圆球， 作为表示目视运动的辅助工具，在球面上作一些 假想的点和线（相当于物理学中的坐标系），利 用它们来研究天体的视位置和视运动。 这个假想的球就是天球！

天球：假定围绕着我们有一个大圆球，它 的半径比我们所能看到的最远的天体的距 离还要大得多，这个大圆球称为”天球”。 视位置：天体和观测者的眼睛之间联成的 直线（视线）延长后与天球面的交点，也 即该天体在天球面上的投影，称为该天体 的视位置

天球：假定围绕着我们有一个大圆球，它 的半径比我们所能看到的最远的天体的距 离还要大得多，这个大圆球称为"天球" 。 视位置：天体和观测者的眼睛之间联成的 直线（视线）延长后与天球面的交点，也 即该天体在天球面上的投影，称为该天体 的“视位置”

视位置 天球 地球 视位置

视位置 天球 视位置 地球

天球的几点基本性质： 观测者总在天球的中心，原因是观测者的任意 位移都比天球半径小得多，可以忽略不计。 所有相互平行的直线向同一方向延长，和天球 面交与一点。 不同远近的天体，如果在同一视线上，它们在 天球上的视位置是重合的。 天球应该满足几何学中的圆球的一切性质

天球的几点基本性质: 观测者总在天球的中心，原因是观测者的任意 位移都比天球半径小得多，可以忽略不计。 所有相互平行的直线向同一方向延长，和天球 面交与一点。 不同远近的天体，如果在同一视线上，它们在 天球上的视位置是重合的。 天球应该满足几何学中的圆球的一切性质

3.1.2天球上的基本点和基本圈 定量描述天体 在天球上的位置， 还需要选择一些基 本点和基本圈。 天球与地球的 关系极大，在介绍 天球的基本点和基 本圈之前，先简要 介绍一下地球

3.1.2 天球上的基本点和基本圈 定量描述天体 在天球上的位置， 还需要选择一些基 本点和基本圈。 天球与地球的 关系极大，在介绍 天球的基本点和基 本圈之前，先简要 介绍一下地球