作者为何不先写地球在茫茫地球在宇宙中的渺小小,再拉近镜头,写它的美丽可亲

真是个好问题,因为绝大部分人一辈子都没认真思考过它,其实这个问题有点难的。

试想一下,如果你是一个澳洲土著,你会不会奇怪,为什么白人所称的西方世界是在东面,而东土大唐却在西面?

所以先说明一下,我这里说的西和东,单纯指方位,不代指按主义划分的东西阵营,抑或者按欧洲人定义的东方文明与西方文明。

我上幼儿园那儿,老辈人就一直笑我记路不分东南西北,只知道前后左右。上小学时,终于记住了“上北下南左西右东”的口诀。只要记住了指南针指的北方,就能立即分辨哪里是东,哪里是西了。

那题主的问题“地球的自转方向是自西向东,这“西”和“东”是相对于谁的?”的答案,不就是:只要确定了磁场两极中北极的方向,就能确定东和西了。

第一层答案就是:方向是由星球的磁极决定的。

当我们站在地球以外,以北极向上、南极向下的方式看待地球,你会看到左边是西,右边是东。

理想星球上某点的东方,要先找到磁北极,然后在此点处切面上将“北”顺时针旋转90度

真的就这么简单?关注我的知友应该熟悉我的套路,这个时候要说一个“但是”了:

但是,到了其它星球,这就不一定管用了。比如说,金星就没有磁场,金星如果有TB或亚马逊的话,指南针肯定不太好卖。或者我们更熟悉的,火星,磁场聊胜于无,而且有一半比较强,另一半就很弱,登陆火星后指南针也是个摆设:

火星地壳的磁场地图,由火星全球勘测者探测器上的磁强计测得。北部磁场强度非常低,但南部没有受到巨大撞击或火山活动干扰的地区磁场强度较高。

看来磁北极并不适合在所有的星球上判断西东。

有人说,参考“日出”总对了吧,日出东方嘛。

“东”字,《说文·东部》里说:“从日在木中”,指太阳在“木”中,表示太阳刚刚升起。而“西”字是个鸟巢的形状,用百鸟归巢栖息指代太阳落山之时,引申为西方。“东”的英文east来源于原始日耳曼语“aust-”意思是太阳升起的方向(再追下去是来自于原始印欧语词根"aus-",意思是闪耀)。“西”的英文west来自于原始日耳曼语“west-”,意为 傍晚。

也就是说,不论东方还是西方,都有把“东”和“西”与日出日落联系在一起的传统。

当我们说地球由西向东转时,我们的意思是指地表上的每个点都在向该点的“东”移动。

或者说:先看到太阳升起的,是东,后看到太阳升起的,是西。

套用右手法则,四指向自转方向弯曲,大拇指的方向即为北方。

仔细想的话,你会发现这里暗含了一个默认前提:就是自转轴与地日连线大致垂直。

但是不是每个行星都是这样自转的。拿天王星来举例吧。我们知道,天王星是个很奇葩的行星,它的自转轴几乎躺在了它的黄道面上(更奇葩的是,它的南北极轴与自转轴有59度的夹角,而且还偏离球心。而我们地球的磁北极与地理两极相差并不远)

天王星的自转轴与南北极(北极的定义有歧义)

假设一个人在赤道上,他会发现在近84年的一个天王星年中,太阳升起的范围非常广,有的时候是在偏北的地方,有的时候是在偏南的地方,有的时候又在南北中间。他会发现,有42年的时间他比另一个同“纬度”的人先看到太阳,然后接下来的42年里,他又会比这个人晚看到太阳。

哦,对于反着转的金星来说,这个定义也有点不合适。

这样来看的话,以日出来定东方也不适合在所有的星球上判断西东

如果你看过太阳的黑子或凌日预告,你会发现,尽管太阳绕着极轴旋转的方向与地球相同,但太阳的东和西与地球是相反的。

金星凌日,上北下南左东右西

对于太阳来说,东和西的方向是从地球观察者的角度定义的。以前的月亮也是这样。

几个世纪以来,绘制月亮的制图师在绘制地图时,会把(在东方升起的)月亮的东方与地球的东方联系在一起。当月亮从地平线上升起时,离地球最近的是月球的东。

注意看月亮,上北下南左东右西

这个认知似乎来源于以地球为中心的宇宙观。所有天体都以地面上的观察者来定义东南西北。比如一个观察者躺在地上看月亮,头朝北脚朝南,左手就是东,右手就是西。那月亮的左边自然就是东,右边就是西了。

直到1961年,国际天文学联合会(IAU)第16届委员会才把月球的方向给纠正回来,也就是当你抬头看月亮时,右边是东边。IAU随后对除太阳以外的所有天体适用了同样的规则。出于某种无法解释的原因,太阳仍然像以前一样,左东右西。

说到IAU,它在1970年的时候,将太阳系行星自转轴位于黄道面以北的一端定义为北极(也就是离北极星更近的那一端)。有些情况下,这与上面提到的右手法则是相左的(金星和天王星)。

另一方面,这种定义仅仅对太阳系这很小的范围有效。当我们进入银河系时,会发现由于太阳系的旋转面(黄道平面)与银河系的平面并不一致,大约有60度的夹角。

在广袤的银河旋臂中,再去讨论哪个方向是“东”,已经没有任何实际意义了。

“东南西北”这套描述方向的参考框架,是基于地球的,是2D的。

当智人把触角伸向太空时,我们连什么方向是“下”都很难去定义,更何况是“东南西北”呢。所以在太空中生活,就需要一套新的定位方法。例如,国际空间站上使用的是是笛卡尔坐标系,即+/-XYZ轴,来表示前后左右上下。+X将表示指向空间站“前”的方向,而+Z表示朝向地球的方向。

但笛卡尔坐标系需要一个“原点”。以什么为原点呢?

原点将根据所去的位置而变化。

当飞船接近火星时,坐标就要切换到火星的参考系,以火星为原点。随着我们远离系内行星进入银河系遨游时,可能想到的一个办法就是用极坐标来表达方位,这有点像雷达,它是以太阳为中心(极点)、以银盘平面为基准的极坐标系,太阳与银河系中心引一条射线做极轴,以“距离+角度”(即极坐标(ρ,θ)的形式)来实现对银河系中天体的定位。嗯,以太阳为原点是再自然不过的了。

国际天文学联合会于1959年细化并定义了“银道坐标系(GCS,Galactic coordinate system)”。它它是以太阳为中心的球面坐标系,以银盘平面为赤道面(纬度为0,这一点与黄道12宫有很大不同,也不用考虑23.5度的进动,而太阳几乎又正好位于银河系盘的平面上)。

银道坐标系以经度(l)和纬度(b)表示,银河的中心GC,即超大质量黑洞SMBH为0经度0纬度所在,经度从西向东增加。

这里提到了什么?对!“西”和“东”!

按照IAU的定义,银道坐标系的北(NGP),指向后发座(Coma Berenices),所以按右手法则,下图中蓝色的箭头就是“自西向东”的方向。

熟悉《星际旅行》系列的人应该会马上联想到“第一象限”,便是这其中0到90度的区域。注意看下图,想想与初中教的四象限有什么不一样的地方呢?

哦,对了,银河系从北向下看,是顺时针转的,和地球是相反的。

综上,我们可以说,在宇宙空间里,至少在银河系内,我们的“西”与“东”是人为定义的,是参考太阳与银河系中心的连线来间接判断的。

注:当智人变为跨星系物种时,这一套又再一次会变得不好用,那时候的东与西怎么定义,就交给后人吧。

  1. 准确描述方位指向的词语,必须独立于说话人的相对位置。
  2. 有质疑认为,说文是根据小篆字形望文生义
  3. 旧弗里斯兰语ast和aster,荷兰语 oost,古撒克逊语ost,古高地日耳曼语ostan,德语Ost,古诺尔斯语austr
  4. 并不完全相同,太阳在赤道上旋转最快,周期约为25天。离两极越近,旋转周期会变长。在两极以上,周期超过30天。
  5. 银河0经度在早期曾放在天鹅座,以射手座A星为中心
  6. SMBH距1958年系统中使用的中心点差距约4弧分。

引号的用法主要只有三种:①表示行文中直接引用的话。②表示需要着重论述的对象。③表示具有特殊含义的词语。

一、表示行文中直接引用的话。

这是引号最基本的用法,即在行文中直接引用他人的话,包括格言、诗词、歌词等。例如:

1.卢沟桥事变的第二天,中国共产党就通电全国,大声疾呼:“平津危急!华北危急!中华民族危急!”(《卢沟桥烽火》)

这句话中引号的用法就是引用他人说的话。但引号不会引用单个的词语。不过有一种情况比较特殊,那就是象声词和音译外来词加引号,也是表示直接引用。例如:

1.“嗒嗒嗒……”密集的机关枪子弹倾泻在卢沟桥桥面上。(《卢沟桥烽火》)

2.一片静寂中,我隐约听见“哗——哗——”的声音,颇有节奏地从岭下的竹丛中传来。(《天游峰的扫路人》)

二、表示需要着重论述的对象。

在行文时,有时为了强调、突出论述的对象,也需要加上引号。

1.我想跟大家谈一谈“合作”的话题。(《学会合作》)

2.世界上许多地方都在闹“能源危机”。(《海洋——21世纪的希望》)

在这些句子中,“合作”、“能源危机”都是这些句子所着重论述的对象。

这里也有一种特殊情况,表示节日、纪念日的数字部分和重大历史时间加引号,表示地名加引号,专用名词加引号,以前的说法引号都是表示特定称谓。例如:

1.“九一八”事变后,日本帝国主义侵占了我国东北三省。(《卢沟桥烽火》)

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