【天文学中的手性 2.】
（2. 地球的手性自转）
人类居住的地球，与太阳系里的多数天体一样，与大家一道在这个温暖的太阳系家庭中共同起舞，沿着公转轨道绕着太阳转悠着，一转为一年，同时自己也在自娱自乐的转着圈，一圈就是一天。而地球的自转总是自西向东，不会擅自变向，这种旋转不变性、与太阳系的主体转动方向的同向性，就是地球自转的手性。
地球的手性自转与我们的生活息息相关。首先是地球的手性自转使我们的地球不是一个正球体，而是一个橘子状的实体球。这样由于它的地心引力，稳住了地球上的唯一不二的水圈和大气圈，形成了适宜珍类居住的地球环境。再是地球的手性自转面对太阳的位置产生了昼夜变换，为此建立了东、西、南、北四个方向，因而成为精确度量空间和时间的基准，对人类生活、科学研究和建设发展都具有重大影响。
首先是空间位置基准的确定：地球的两极和赤道构成空间基准点和基准面。地球的自转轴叫地轴，它是通过北极、地心和南北极的直线。横切地轴、通过地心并环绕地球表面中间的圆圈叫赤道，赤道所在的平面叫赤道面。地球表面上平行于赤道面的圆圈叫纬线，赤道面是纬度为0°的纬线，从赤道向北量度0°到90°为北纬，用N表示北纬；向南量度0°到90°为南纬，用S表示南纬。再纵切地轴、通过地轴南北极的圆圈为经线，又叫子午线。若干条经线把地球划分成360°，0经线叫本初子午线，它以英国格林威治为起始点，从这里向东量度0到180°为东经，用E表示东经；向西量度0到180°为西经，用W表示西经。于此，可以用经纬度来确定地球上任一点的位置，如北京市中心的坐标是116°19‘E、39°57’N。
其次是时间起始基准的确定：同样，以本初子午线为时间起始的基准，以格林威治为起点的时间，记为世界时的0时，用UT来表示。同时按经度划分时区，整个360°的经线划分24个时区，即15°为一个时区，相邻两个时区相差1小时。本初子午线是0时区的中央线，意即0时区是以西经7.5°和东经7.5°为届。以冠“+”号表示东时区，冠“－”号表示西时区，那么东1时区（+1）是从东经7.5°到22.5°的区域，东经15°是它的中央经线。同样的，西1时区（－1）是从西经7.5°到22.5°的区域，西经15°是它的中央经线。当向东和向西划到第12 个时区的时候，与0时区一样，它是东西各跨占一半的时区，也就是180°为它的中央线，以+172.5°和－172.5°为界域。很多国家地域广大，横跨多个时区。各国政府可以制定各自的标准时间，也可以划分多个时区。我国统一以北京为标准时间，不划定多个时区。由于我从西向东国横跨+5、+6、+7、+8、+9共5个时区。北京时间是以东经120为+8时区的中央线，而北京中心的经度是11619，所以北京地方时间要比北京标准时间晚16分钟。由于地球自西向东转，所以东边的时间要早于西边的时间，比如北京和乌鲁木齐的地方时间相差2小时，所以统一用北京标准时间时，乌鲁木齐上下班都要比北京晚两小时。
地球自转一圈为一天，在地球上任何一地，太阳总是东升西落，那么哪里算是新的一天的起点呢？为此，人为地画出一条线为“日期变更线”，这条线是从北极经白令海峡穿越太平洋，直到南极。这就是国际上公认的最东边，线的西边是“今天”，线的东边是”昨天“。那么飞机、轮船经过此线，就会穿越日历。向西航行越过这条线要增加一天，向东航行越过这条线则要减少一天。
再是确定天文和地理坐标的基准：因地球自转需要确定地理坐标，前面述及经纬度的确定就确定空间和时间的基准。同样需要确定天体坐标的的基准，不然我们观察天体运动时无法用统一的衡度量。我们试设想在我们地球的外围有一个无限大的球体笼罩着地球，所有可观察到的天体都在这个空心球的内表面活动。那么我们以地球的中心（地心）为原点，辐射延伸出无限长的半径为这个假设的空心球的半径，这样再将经纬线无限的延伸到这个空心球的内表面上，这就构成了天体坐标系。地球的地轴向北向南无限延伸，就形成了天体坐标系的北天极和南天极。这时我们熟悉的北极星就在北天极上。同样将地球的赤道向上无伸扩大到天球的内表面壁上，就形成了天赤道，同样的，地球上的经线纬线放上去，就成了赤经和赤纬（见下图）。那么我们观察天体M就可用赤经赤纬的坐标值来表述它的位置。赤纬的计量是从天赤道开始向两极划分，天赤道的赤纬为0°，向北至北天极划到+90°，向南到现天极划到－90°。赤经是从中国农历节气的春分点开始沿逆时针方向计量的，春分点是每年春分时（3月21日前后）太阳所处的位置。与地球经度的计量方式不同，赤经不是向西（－180°）向东（+180°）划分量度的，而是自西向东由0时至24时量度的，也就是把一周360°平均划分成24份，每15°等于1小时。
补充说明：上图中的黄道是将地球绕太阳运行的轨道面无限扩展同天球相交所成的天球大圆，即印迹在天球内表面的相似赤道线，与黄道面垂直，从地心辐射出的直线为黄轴。由此构成另一套坐标系为黄道坐标系。
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