Winter Solstice: The Astronomy Of Christmas巨石陣太陽。

從新石器時代到現在,我們一天看到的陽光量對人類文化產生了深遠的影響。 21 月 XNUMX 日,我們即將迎來北半球的冬至。這是一年中最長的夜晚——曾經被稱為“冬至”。尤爾”在聖誕節之前,北歐的異教徒就這樣說。

巨石陣 以及附近的新石器時代遺址 杜靈頓牆 (約公元前 2,500 年)的建造方向分別是面向仲冬的日落和日出。 對冬至的關注是一個重要的時刻 以盛宴為標誌 可能還有動物獻祭。

幾千年後,羅馬人慶祝農神節(直到公元四世紀)——冬至那一周的節日 獻給土星神,涉及遊戲和歡樂。 農神節的最後一天被羅馬人稱為“dies natalis solis invicti”(未被征服的太陽的生日),他們通過在 25 月 XNUMX 日互相贈送禮物來慶祝這一天。異教盎格魯撒克遜人的節日被稱為“聖誕節”幾個世紀後的冬至期間,這一節日如火如荼地進行,最終演變成我們現在所知的聖誕節。

傾斜行星

但冬至的原因是什麼? 我們的星球相對於其圍繞太陽的軌道平面有一個軸向傾斜(23.4°),這導致了季節。 冬至和夏至以及春分和秋分是每個季節的極值點(見圖)。 冬季,地球遠離太陽的傾斜導致陽光被遮擋。 分佈在更大的表面積上 比夏天。 它還會導致太陽升起較晚,落下較早,從而減少我們的日照時間和降低氣溫。

Winter Solstice: The Astronomy Of Christmas梅尼歐/維基百科, CC BY-SA

事實上,地球傾斜的方向會隨著時間而改變。 自古希臘時代以來,這些變化就已為人所知。 喜帕恰斯是現代天文學技術的創始人之一,他寫了一篇 第一個綜合星表 公元前129年。 在編制了星表後,他注意到星星的位置與更早的記錄(例如巴比倫星)中的位置發生了變化。


innerself subscribe graphic


有趣的是,星星似乎移動了相同的位置,他意識到 在這幾個世紀裡,天空中的物體一定已經移動了。 目前,我們的天北以恆星的位置為標誌 Polaris。 但情況並非總是如此。

旋轉物體(例如地球)的旋轉可能會受到外力的影響。 鑑於地球已經在旋轉,施加在地球上的任何力,例如來自月球或太陽系中其他天體的重力,都會改變這種旋轉(稱為扭矩)。 地球上的結果稱為 晝夜平分點的歲差 – 一種影響我們對恆星觀察的現象。 電影中多次展示了較小規模的可見示例 盜夢空間,其中陀螺的進動被用來確定主角是在現實中還是仍在做夢。

對於地球來說,進動每 26,000 年在天空上劃出一個圓圈(見下圖)。 公元前 3,000 年,北天是位於天龍座的天龍座阿爾法星(Thuban)。 鑑於我們可以預測這種運動,我們知道 13,000 年後我們的北極星將是位於天琴座的織女星。

Winter Solstice: The Astronomy Of Christmas作者提供

這也會影響一年中季節的開始,作為 26,000 年周期的一部分,因此對於任何試圖將任何文化意義歸因於給定季節中的特定點的人都具有重要意義。 地球繞太陽公轉一周的時間約為 365.25 天,這意味著每四年就會多出一天。 相比之下,當相對於固定背景恆星測量時,分點進動導致地球軌道周期相差約 20 分鐘(恆星年),以及太陽每年(一個太陽年)回到天空中同一位置所需的時間。

從歷史角度來看,這是太陽年的長度與太陽年定義的一年長度之間的差異。 朱利安日曆 促使轉換為目前使用的 公曆。 春分歲差是眾所周知的,並且造成了幾天的差異,這促使人們 尼西亞會議 改變我們的日曆系統.

根據羅馬人於公元前 46 年制定的儒略歷,英國的元旦曾經是 25 月 1752 日,這也被用來定義納稅年度的開始。 XNUMX年採用公曆 改變納稅年度的日期 向前推進 11 天,但將新年定為 1 月 11 日。但是,為了避免 XNUMX 天的稅收損失,當時的政府將我們的納稅年度定為 6月XNUMX日開始 直到今天它仍然存在。

因此,考慮到一天有 1,440 分鐘,恆星年和太陽年之間相差 20 分鐘,那麼在 72 年的時間裡,春分(和至日)的日期將在日曆中向後移動一整天,如果他們沒有得到糾正(事實確實如此)。 這意味著如果羅馬人使用冬至作為聖誕節時間的參考點,那麼他們會在 XNUMX 月底附近慶祝聖誕節。 更早以前,巨石陣的建造者們就已經在九月經歷了冬至。

火星上的聖誕節

冬至在歷史上顯然很重要,但未來呢? 也許幾百年後,人類定居者將在火星上慶祝聖誕節。 火星也有一個軸向傾斜(25.2°),因此也有像我們這樣的季節。 火星也會經歷歲差,但歲差週期不如地球穩定。 完整的火星進動大約是 167,000年.

火星北半球冬至剛剛過去,發生在16月687日。由於火星的一個恆星年有2個地球日,所以下一次火星北半球冬至要到2020年XNUMX月XNUMX日才會出現。

這意味著未來的火星殖民者如果希望在杜靈頓牆重現數千年前的冬至“慶祝活動”,或者只是慶祝聖誕節,則必須習慣於幾乎每年在不同的火星季節進行慶祝。The Conversation

關於作者

Gareth Dorrian,空間科學博士後研究員, 諾丁漢特倫特大學 伊恩·惠特克(Ian Whittaker),講師, 諾丁漢特倫特大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

相關書籍:

at InnerSelf 市場和亞馬遜