北极点（北辰）与北极星

　　北极星
　　《史记·天官书》说：＂斗为帝车，运于中央，临制四方＂。
　　北极星指的是最靠近北天极的一颗星，所以北极星不是一直不变的， 现阶段所指是勾陈一。  距地球约434光年，是夜空中能看到的亮度和位置较稳定的恒星(实际由北极星Aa、北极星B及北极星Ab三个天体组成)。
　　太阳带着太阳系中的所有天体以大约每秒220公里的速度绕着银心旋转，如果以5000年的时间跨度来计算，太阳在银河系中走过了大约3.7光年。
　　由于恒星离太阳系都很远，并且恒星本身在空间中的运动速度也不快，所以太阳系在过去数千年里走过的距离并不能显著改变我们在夜晚看到的星空，我们现在看到的星空与几千年前的古人所看到的不会有太大的差别。
　　因为地球是围绕着地轴进行自转的，而北极星正处在地轴的北部延长线上，所以夜晚看天空北极星是不动的，而且在头顶偏北方向，所以才可以指示北方。
　　虽然在一年四季里，由于地球绕太阳公转，地轴倾斜的方向也发生变化，但是北极星距地球距离远远大于地球公转半径，所以地球公转带来的地轴变化可以忽略不计。于是一年四季里，我们看到在天空的北极星位置好像都是在正北方不动的，其实只是我们肉眼观察不到细微的变化，觉得地轴一直指向于北极星。
　　传说中北极星的发现者是燧人弇兹氏，故又称紫宫、紫微垣。紫是玄的代称，紫宫也就是玄宫，宫中女主为阴德星，是为弇兹圣母九天玄女。 约在距今一万五千年至一万三千年时，北极星因弇兹氏织女而命名为织女星，源于古代汉族人民对远古星辰的自然崇拜。
　　现在的北极星是一颗叫勾陈一的亮星，  西名塞纳久(Cynosure)。此星位于小熊座小熊的尾巴尖处。在英文中，Cynosure又有吸引中心的意思，即表达众星围绕勾陈一转动的意思。
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　　北极星相当于一个头衔＂称号＂！
　　北极星并不是对某颗固定恒星的称呼， 而是对最接近地球自转轴的正北方向，且视星等较高的恒星的称呼。
　　如果哪颗明亮的恒星正好在北天极附近，它就被冠以＂北极星＂的头衔。  北极星看起来不动，因为它的头衔就是这么要求的。
　　北极星之所以是＂北极星＂，是因为我们地球的地轴指向了它。北半球的地轴正指向北极星的附近，所以我们在北半球能够看到它，南半球就很不容易看到它了。
　　随着地球的自转，其他星星看起来都在天空中绕大圈，北极星因为在北天极附近，看起来会在原地转小圈，就像灯在风中微微摇摆，并不影响它的指路功能。
　　因为地球自转，星星看起来会在天空中绕圈圈，叫做周日视运动，长时间曝光的照片上可以看到周日视运动的同心圆弧，圆弧最中间那个亮点就是我们的北极星。
　　图 延时摄影中的＂北极星＂
　　图 北斗七星辨认＂北极星＂
　　当地球自转的时候，满天的星体，都仿佛在向一个方向流动，因为地球是自西向东转的，看起来天上的星星就是自东向西移动了，这就是造成＂天上众星皆拱北＂这一现象的原因。
　　北极星在中国具有重要的意义，也用来指明方向，  虽然因为岁差的关系，北极星会逐渐发生替换， 但是，相对于地球来说，北极星的位置差不多是不动的，因此中国古代相当重视北极星。
　　主要是因为——北极星相对于太阳系的位移，和两者间的距离比起来太小了，所以地球上看北极星，上千年才有明显变化。
　　在中国传统上，北极星有非比寻常的意义，  例如，五帝时代的北极星＂太乙＂和周公时代的北极星＂帝＂等。这是由于它们看起来在天空中固定不动，被众星拥护，故被视为群星之主。
　　紫微星号称斗数之主。汉族命理学紫微斗数中的主星之一。五行属土。主管官位、威权。  古来的研究者都把紫微星当成＂帝星＂，所以命宫主星是紫微的人就是帝王之相。  紫微星又称北极星，12000年前是织女星，现在是小熊座的主星，12000年后织女星将会再度成为北极星。北斗七星则围绕着它四季旋转。
　　《释天》载：北极谓之北辰。
　　《论语》载：为政以德，譬如北辰，居其所，而众星拱之。
　　《观象》载：北极星在紫微宫中，一曰北辰，天之最尊星也。其纽星天之枢也。天运无穷，而极星不移。故曰：＂居其所而众星拱之。＂
　　但是，为什么英文Cynosure会有吸引中心 的意思，即表达众星围绕勾陈一转动的意思呢？
　　西方并没有类似中国这种众星围绕北极星转动 的思想，却为何如此命名北极星英文之意。
　　不得不说，北极星的西名塞纳久(Cynosure)，它的英文Cynosure吸引中心之意， 其实是根据中文北极星＂天上众星皆拱北＂之意，而翻译定义出来的吧！
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　　古籍里的北辰和北极星部分资料
　　明代张九韶《理学类编·卷一·天地篇》的＂论天地之枢纽＂提朱子讲北辰、北极星说到的，又与宋代《天原发微》所说略有不同，可能是版本不同吧：
　　＂又问北极星动不动，曰「极星也动，只是他近那辰处，虽动不觉。如射糖盘子样，北辰便是中心椿子，极星便是近椿底点子。虽是也随盘转，缘近椿底，便是转得不觉。向来人说北极便是北辰，皆只是说北极不动。至本朝人推得北极只在北辰边头，而极星依旧动。」＂
　　这里解释的很清楚啦！北辰和北极星不是一回事，  至少宋代已经分清楚两者是不同的了，且说了北极星只是近北辰（北天极）附近的位置， 北极星依然是转动的，真正的北辰才是不动的！
　　明代陳士元撰写的《论语类考·天象考》同样也有提到北极星，并且描述了南北极星常隐和常见的范围：
　　＂朱子曰：北辰，北極天之樞也，辰旁小星謂之極星。天圓而動，包乎地外，故天形半覆地上，半繞地下，左旋不息，其極紐則在南北之端焉。
　　南極入地三十六度，故周回七十二度常隱不見，北極出地三十六度，故周回七十二度常見不隱，北極之星正在常見不隱七十二度之中，其旁則經星隨天左旋，日月五緯右转，衆星皆左旋，惟北辰不動，在北極星之旁據北極七十二度常見不隱之中，故有北辰之號。
　　而常居其所蓋天形運转，昼夜不息，而此為之樞也，若太微之在翼，天市之在尾，摄提之在亢，其南距赤道近，其北距天極遠，則固不容於不動，而不免與二十八宿同其運行矣，故其或東或西或隱或見各有度數，仰而观之盖無一刻之或停也＂
　　这里朱子说了北辰，也就是类似于我们说的北天极，即＂北辰， 北極天之樞也＂，而北极星呢，则是＂辰旁小星謂之極星＂北极点旁边的一颗小星。
　　宋代鲍云龙撰《天原发微》  。 这本书里《天原发微卷九·天枢》部分的北辰和北极星也提到了类似的内容，并且说了 北辰（北极点）不动，北极星转动，两者是有区别的话，
　　＂程子曰：北辰自是不动，便为气之主，为星之最尊也。故众星四面环绕而归向之。
　　愚尝参酌先师之论，而得其说曰：北辰不动，为天之枢。朱子曰：绿人取此为极，不可无个记认。所以就其旁取一小星，谓之极星。
　　问：极星动不动？曰：也动，只是他近那辰处，虽动不觉。今以管窥极星，见其动去，只在管裹面，不动出去。向来人说北极不动。至宋时，人方推得是北极只在北辰边头，而极星依旧动。旧说皆以丝星即天极，在正北为天心不动。今验天极，亦昼夜运转。其不移处，乃在天极星内一度有半。故浑象扛毂正中，置之不动，以象天心也。＂
　　这部分内容解释了北极星到底动不动，北极星是转动的，  用窥管观测北极星可以发现北极星转动的，只是范围在窥管里面转动。且天极离天极星一度半的位置，这是天极中心，即北天极，北辰不动之处。
　　然后是说：
　　＂朱子曰：北极为天之枢，以其居中，故曰北极。南极在地下中处，南北相对，天虽转，地却在中不动。天形如鹦子旋转，极如一物横亘其中，两头抨定。一头在北上，是为北极。一头在南上，是为南极。太一如帝座在紫微者，故有北辰之号。是中问无星处些子不动，绿人要取此为极。如轮之毂，如磴之脐，天圆绕地，左旋不息。惟此其枢轴不动之处，则在南北之两端焉。
　　南极低入地下三十六度，故周回七十二度之中，常隐不见。《唐书》说：有人至海上，见南极下有数大星，甚明。亦在七十二度之内。北极高出地上三十六度，故周回七十二度，常见不隐。北极之星，正在常见不隐七十二度之中。常居其所不动，其旁则经星随天左旋。日月为纬，右转更迭，隐见若环绕而归向之。＂
　　这里讲的是天北极是天极枢纽中心位置， 天南极相当于在地下同样的有相对应的位置， 故南北极相对。
　　由于南极南纬36度，常隐不见，所以72度以上的星星皆看不见，北极是北纬36度，常见不隐，所以72度以上的星星皆可以看见，这里还提到《唐书》看到南极下有数颗很明亮的大星，在72度以内。所以，后面又说道南极可以看到老人星。
　　＂大（7）史南说…等至海中，南望老人星下，众星灿然，皆古所未名。或问：南极见，老人寿。星则是南极也。解见朱子答曰：南极不见，是南边自有一个老人星。南极高时，解浮得起来。＂
　　（以上出自《天原发微卷九·天枢》，【宋】鲍云龙撰。十八卷。底本出处：《正统道藏》太清部。参校版本：影印（文渊阁）《四库全书》本。）
　　朱子说的很清楚，南天极和老人星并不在同一位置上，是南天极旁边有一颗老人星。
　　以上，皆与今天所说的北极星介绍类似，而这一切中国却是早已经知道了，并且流传有序，世代相传，今人也同样可以学会。
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　　北极星的上，下中天时刻，其方位是正北吗？
　　现在＂北极星＂距离北天极的角度为 45 分，北极星的上，下中天时刻，其方位是正北方。甚至可以说：北半天球的任何一颗恒星的上，下中天时刻，其方位都是精确的正北方！（但仰角各不相同）。
　　北极星位于北天极附近，永远不会出现在上中天，与北天极有个很小的夹角， 是大体上的北方，严格来说不一定是正北，但还是比指南针要准确很多。
　　北极星上，下中天时刻的方位和太阳上中天时刻的方位是整整相差180度固定不变的吗？
　　对于北半球来说，北极星的方位短时间内基本上是固定不变的。太阳的上中天时刻是每天中午地方时12时，所以只能说二者在一条子午线上。
　　找到北极星该如何确定方位？
　　地球上的方向、以及全套的地理经纬度坐标，都是依赖于地球自转轴（简称地轴）的。地轴一端是北极，另一端是南极，地球从西向东自转，于是东西南北四个方向就全了。
　　面向北极星后，它就是北，你背对的就是南，然后左西右东。（这正是地图的方位，上北下南，左西右东。）
　　地理北极和磁北极
　　我们说的地理北极和磁北极是两个概念。地理北极是指地球自转轴北方的位置，这个自转轴的指向是北极星。北极星指的是最靠近北天极的一颗星，现阶段所指是勾陈一，也就是小熊星座α星。北极星是夜空中能看到的亮度和位置较稳定的，距离地球434光年。
　　磁北极和地理北极并不在一个位置。地磁北极正在不断的改变，以每天20.5米的速度移动。另外，由于地球磁场并不是完全对称的，地磁北极与地磁南极也不在地球对称的位置上。一个约在北纬72 、 西经96 处；一个约在南纬70 、东经150 处。磁北极距地理北极大约相差1500km，在我国的磁偏角一般在2-3度。
　　另外要说明的是，地理北极对应的是物理上的磁S极(南极)。所以我们的指北针的N极指向地球的北方(地磁的南极)。
　　磁北对应的就是地磁南极，由于地球磁极和地理北极不重合，二者存在一定的角度偏差，称为磁差。
　　各地的磁差还受当地的地质环境影响，各不一样，而且是个变化值。磁差的年度变化率，在做导航计算时需要考虑。
　　在三亚可以看北极星吗？
　　北极星看起来不动，不仅是地轴北端总是倾斜的指向北极星附近。
　　而是北极星在地球黄道面中垂线附近，北极星与地球公转轨道构成正圆锥形，其底角处处相等，因此，地球公转时，看北极星的视角处处相等。
　　黄道面与北极星的距离与地球公转轨道半径的比为天文数字，正圆锥的侧面，几乎与地球公转轨道垂直，因此在地球北极看北极星，视角几乎为90 （天赤道为0度），而其他纬度的人站立的方向，与北极站立的方向存在偏角，所以看北极星有一定的角度。
　　地轴的倾斜方向是不停的旋转改变的，地球在不停的摇摆运动。地球摇摆两个周期，地球公转接近一周。
　　图 北极星光射来方向渐变动态图
　　一个地方能看到哪些星座，看不到哪些星座，可以通过赤纬来计算，赤纬可以想象成地球上的纬度在天球上的投影。赤纬的单位是度，更小的单位是＂角分＂和＂角秒＂，天赤道为0度，天北半球的赤纬度数为正数，天南半球的赤纬的度数为负数。天北极为+90 ，天南极为-90 。
　　假设一个地点的纬度是φ，那么赤纬小于-(90 -φ)的天体在这里就永远看不到。反之，凡是赤纬大于(90 -φ)的天体，在这里就总能看到。因此，在天文学上，赤纬(90 -φ)称为这一地区的＂恒显圈＂，而赤纬-(90 -φ)叫做该地区的＂恒隐圈＂。（这是理论数值，受地平线大气清晰度及光害影响，这个范围估计要缩小2 左右）
　　以北京为例，北京的纬度是北纬40 左右， 那么赤纬50 就是北京地区的＂恒显圈＂，就是说赤纬50 以上的星星老是在天上，永远也不会落到地平线下面去。 （《坤舆万国全图》里出现北京纬度是40 哦！）
　　北斗七星中，只有斗柄最远的那颗星摇光位于赤纬50 以南（赤纬48 ），其余都在50 以北，所以理论上，北斗七星除摇光有短暂时间隐没于地平线以下外，基本都是一直位于地平线以上的。而赤纬-50 就是北京地区的＂恒隐圈＂，位于赤纬-50 以南的星星在北京就永远也看不到。老人星（赤纬-52 ），南门二（赤纬-60 ）等亮星在北京是永远看不到的。
　　三亚纬度为北纬18 ，那么赤纬72 就是其恒显圈，  就是说赤纬72 以上的星星三亚都能观测到，北极星赤纬将近90 ，三亚当然能看到。而赤纬-72 就是三亚的恒隐圈，不过超过这个纬度的南极天区也没什么特别亮的星星了，看不到就看不到吧。但南天极附近的亮星如老人星（赤纬-52 ），南门二（赤纬-60 ）等都大于-72 ，所以在三亚都能看到。
　　三亚的纬度是北纬18 左右，还是属于北半球，自然可以看到北半天球的所有星座，包括北极星。 只不过越往南，北极星的位置越低，在赤道上，北极星就正好在地平线上，三亚纬度比较低，所以相应的北极星的位置也比较低，靠近地平线，观测时选择高一点的楼顶或山顶，避开无光害、无遮挡的地方，就能观察到北极星。
　　北极星能看到，那南极星呢（天南极点没有亮星，只说南天极吧）？
　　虽然三亚的位置偏南，但仍在北纬十几度，所以是看不到南极点的，但围绕南极点的一些著名亮星，如老人星、水委一、南门二、马腹一，及南十字座，在三亚都能观测到，而这几颗南天极附近的亮星，在中国北方几乎是永远观测不到的。
　　所以观测南十字座不用去南半球，在三亚就能看到， 只是三亚的南十字座比较靠近地平线，亮度要大打折扣。
　　前面提到了是古文天文学里的北辰和北极星 内容，如今这是现代天文学的解释，想必大家也应该看明白了吧！