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太陽橫過天空令人驚訝的移動 - Gordon Williamson

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    假設你將一台相機放在固定位置
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    朝天空拍照
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    每天在同一時間拍攝一整年
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    然後將每張照片疊在一起
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    太陽在這組合照片中會是什麼樣子？
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    一個固定的點？
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    一個圓形的路徑？
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    都不是
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    奇怪的是，太陽會形成這樣的 8 字形圖樣
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    稱為太陽的「日行跡」
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    但是為何如此呢？
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    地球的轉動產生出一些軌道
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    首先，地球每 24 小時
    沿著 “自轉軸” 旋轉一周
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    產生日出及日落的現象
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    同時，地球循一個更緩慢的軌道
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    環繞太陽，大約 365 天繞一周
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    但是這裡有個驚奇的變化
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    相對於它的軌道平面（黃道面）
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    地球並非以北極朝上的方式旋轉
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    事實上，自轉軸有 23.4 度
    固定傾斜的角度
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    稱為「axial tilt/轉軸傾角」或
    「Obilquity/傾角」
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    傾斜 23 度似乎沒什麼
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    但這是我們感受到四季最主要的原因
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    當地球公轉時，一整年之中
    轉軸傾角都朝著相同的方向
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    每年會有很長一段時間
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    北半球一直傾斜朝向太陽
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    而南半球就傾離太陽
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    反之亦然
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    我們因此感受到夏天及冬天
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    時值夏天的那個半球
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    太陽在空中會看起來較高
    白天較長，也較溫暖
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    一年一次，太陽的赤緯
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    也就是赤道面
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    與太陽在正頭頂上時的
    地表位置之間的夾角
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    達到最大值
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    這一天就是夏至，
    一年當中白天最長的一天
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    這一天的太陽在天空的最高點
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    所以地球的轉軸傾角
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    部分解釋為什麼太陽
    會在天空改變位置
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    而「日行跡的長度」
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    代表太陽赤緯在一整年中
    上下掁幅為 46.8 度
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    但是為什麼是 8 字形而不是直線呢？
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    這是由於地球公轉的另一項特性
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    軌道離心率
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    地球環繞太陽的軌道是橢圓形
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    與太陽的距離隨著位置而改變
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    在地心引力相對改變之下
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    造成地球在一月時移動最快
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    那時地球是在最接近太陽的點
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    就是近日點
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    而在七月移動最慢
    那時地球是在最遠離太陽的點
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    就是遠日點
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    地球的離心率意謂著中午
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    也就是當太陽在天空最高的時候
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    每一天不一定會在相同的位置
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    所以日晷可能會多到
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    比一般鐘錶時間
    早 16 分或晚 14 分
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    事實上，鐘錶時間以及日晷時間
    一年中只有四次是相同的
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    「日行跡的寬度」
    代表這種偏差的程度（均時差）
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    那麼多年前，人是如何知道正確時間的？
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    在人類歷史大多數時期
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    依照太陽的位置已經夠準確了
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    但是近代
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    日晷與機械鐘錶之間的不同
    變得極為重要
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    「均時差」的概念是由托勒密提出
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    後來依據約翰．克普勒的研究做了改進
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    在「視太陽時」 與我們
    現在所用的「平均太陽時」做轉換
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    以前地球儀甚至印著日行跡
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    讓人們得以區別
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    一年當中某日的鐘錶時間
    與太陽時間的不同
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    日行跡的樣子依據你所在的位置而不同
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    根據你所在的緯度會以某個角度傾斜
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    或在南半球時呈現上下顛倒
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    而如果你在其他的星球
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    你可能會有完全不同的發現
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    根據星球的軌道離心率和轉軸傾角
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    它的日行跡可能會看起來像是淚珠
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    橢圓形
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    或甚至一條直線
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    翻譯：Pao YuChen
Title:
太陽橫過天空令人驚訝的移動 - Gordon Williamson
Description:

全部課程: http://ed.ted.com/lessons/the-sun-s-surprising-movement-across-the-sky-gordon-williamson
假設你將一台相機放在固定位置，朝天空拍照且每天同一時間拍攝一整年，然後將每張照片疊在一起。太陽在這組合照片中會是什麼樣子？一個固定的點？一個圓形的路徑？都不是。奇怪的是，太陽會形成這樣的8字形圖樣，也稱為日行跡。Gordon Williamson 為我們解釋為什麼。
課程：Gordon Williamson，動畫：TED-Ed。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:23

Chinese, Traditional subtitles

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