地球|地球漂浮在宇宙中吗?上下怎么来区分?它的下方又是什么?
我们在地面上的方位感知是比较容易的 , 因为地球的引力给了我们一个垂直向下的作用力 , 我们能站在坚实的地面上就是引力的作用 , 而我们的视觉和前庭器官综合感知下 , 将会对自身所处的方位与状态有一个准确的判断!
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但在太空中的微重力环境下前庭器官的感知已经失效 , 唯一能参考的只有视觉 , 但在宇宙空间 , 任何位置都是繁星 , 我们以什么什么参考系来判定当前所处的状态?
宇宙中的上和下
前文说明上下的感觉是引力给予的 , 太空的微重力条件下我们无法以此作为依据 。所以自身的感知已经彻底废了 , 不过这问题并不大 , 我们可以建立一个坐标系来辅助我们来理解太空中的状态!
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在我们的习惯中 , 我们将地球自转轴的的北天极指向定义为上 , 南天极方向定义为下 , 从网上搜到的标准地球示意图都是北极在上 , 南极在下 , 为什么会出现这样的理解?
大部分国家都在北半球天文学早期是从北半球发展起来的早期这是一个约定俗成的结果 , 而后期则演化成了一个赤道坐标系 , 它包括的关键元素有如下两个:
赤纬:δ赤经:α赤道指标系和地理坐标系几乎就一样 , 它们共用一个基准平面(赤道面)和极点(南北极) , 只不过一个来表示地球坐标 , 一个来表示天球坐标 , 但无论哪个 , 对我们理解上下的概念都没有任何问题!
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因此在近地轨道上 , 你可以参考赤道坐标系 , 来对自己的状态来作一个判断!但这仅仅只能辅助你理解状态 , 真正的上下并不存在!
更大范围内的方位判断
前文所述在地球附近时我们可以用赤道指标系来辅助理解是完全没有问题的 , 但到了太阳系其他位置 , 因为没有地球这个参照物 , 我们容易失去方位感 , 需要一个新的更大范围的坐标系来替代它!
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黄道面理解起来非常简单 , 即以太阳为中心 , 地球公转一周形成的平面称为黄道面 , 太阳系绝大部分天体都在黄道面附近运行 , 以它为标准判定自身的方位有比较强的代表性!那么如何来判定太阳公转轨道平面的上下呢?
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右手定则 , 非常类似我们判断电流方向的右手盯着 , 手指指向旋转方向 , 大拇指指向就是天体的北极方向(约定的北极方向 , 并不一定是指磁极)!
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参考这个方法 , 我们很快就能搞定天体的北极方向在哪里了 , 而对于没有磁场或磁场混乱的天体来说 , 这个非常简单!
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银道面坐标系到了银河系 , 太阳系黄道面坐标又不太合适了 , 当然我们可以参考建立一个银道面坐标系 , 比如也用自转方向来判断银河系的北天极方向 , 然后理解下上下即可!
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