
江诗丹顿_仰望星空不肯入睡,永远是男孩 男孩子小的时候,大多喜欢仰望星空。在迷上计算机之前,马花藤最大的兴趣是向上看。他当时唯一的课外班是深圳中学天文兴趣小组。
财经作家在《腾讯传》中写道,1986年,初三学生马用准专业天文望远镜观测哈雷彗星的回归。他从中学时代就开始掌管万亿腾讯帝国,一直订阅这本杂志。
三四十年前,城市光污染不多。即使没有专业的望远镜,夜复一夜的天空中仍然有许多星星。
夏天,织女和牛郎在银河鹊桥相遇。冬天,猎户座的“金腰带”和犬星座的天狼星是北半球夜空中最容易辨认的明亮恒星组合。
上海 2020年8月1日 22:00点的星空,织女与牛郎是主角
春属北斗,七星如匙横北夜空。它们可能是北半球最容易辨认的恒星。古人很早就用勺子找到北极星来辨别方向,而桶柄和大角星连接弧线,春耕的旺季到了。
今天,如果我们遇到没有云和污染的好天气,即使在城市绚丽的灯光下,我们仍然可以在夜空的北面找到大勺子。
上海 2020年5月1日 22:00点的星空,北斗和大角构成春季大弧线
对星空着迷的男生,往往对天文手表也有同样浓厚的兴趣。天文学和精密机械都是能让他们上瘾的东西。
天文手表通常通过精确的齿轮系在表盘上显示太阳、月亮和星星的运行规律。在2020年的手表奇观表和奇迹展上,江诗丹顿推出了两款阁楼工匠表,就是这样的杰出人物。
阁楼工匠的“时间的节奏”表,采用精密的针描,阁楼工匠的“音乐颂”表,采用精密的天文报时,两者都是双面表盘,分别具有24种复杂功能和19种复杂功能。
阁楼工匠超卓复杂追针计时“时光韵律”腕表,陀飞轮一侧盘面显示天文功能
《音乐颂》手表的天文功能更具代表性。它的前表盘具有平太阳时、视太阳时、日出日落时的功能,后表盘显示恒星时间和北半球天空地图。
今天借助江诗丹顿的《音乐颂》,我们将进一步了解如何阅读腕表上的天文功能。首先要复习一些天文学的基础知识,从我们最熟悉的星空开始。
阁楼工匠超卓复杂天文报时“乐之颂”腕表,天文功能杰作
01 斗转星移
古人总结了星辰的规律,把满天的星辰相互联系起来,勾画成神、人或物,赋予了它们灵魂和故事。今天,肉眼可见的恒星被分为88个星座。
其中大约一半有几千年的历史。比如十二星座的概念在古希腊已经非常成熟;还有一些是以伟大的现代航海命名的,大部分是只能在南半球看到的星座,比如显微镜基座、望远镜基座。
今天,我们已经认识到地球只是宇宙中的一粒微小的尘埃,但当我们研究星座分布及其运行规律时,还是遵循以地球为宇宙中心的古老模式的好办法。
天文学家把这些太空中的卫星和恒星投射到一个半径无限大的球面上,把它想象成一个天球。地球位于天球内部的中心,天球围绕地球旋转。
人类想像的天球模型
同时,人们还把地球经纬度的划分等方位信息投射到天球上,赋予它相同的经纬度和南北极点。地球赤道投影到天球上,天球的北极刚好在北极星附近。
人们还在天球上画了一条非常非常重要的轨迹,就是太阳“绕”地球的轨迹,并把它命名为黄道。十二星座正好分布在黄道周围,对应十二生肖。
天球模型上的天赤道、黄道与季节等信息
这不是巧合,而是源自古代地中海文明的历法。他们每30度将十二宫分为一宫,相当于一年中的十二个月。但是十二生肖以春分为周期开始,与今天公历月份的划分略有不同。
这款“颂乐”手表前表盘上4点钟的窗口显示十二生肖、四季与春秋之间的春分点,以及冬夏两季的整点。
“乐之颂”腕表的黄道十二宫与季节显示
十二生肖是天文手表中常见的元素。2017年,江诗丹顿推出了艺术大师系列——哥白尼天球表。表盘上,十二生肖主题以珐琅、金雕等手工艺品呈现。
艺术大师系列哥白尼天体球表款
黄道十二宫是一个特殊的星座,代表季节和月份。接下来我们将继续了解整个天球和恒星的运行规律,以及所谓的“斗动”是什么样子的。
星空随时间的变化主要来自两个方面。一种是由于地球自转的原因,也就是从夜晚到第二天黎明,大部分星星像太阳一样,从东方升起,在西方落下。北极星几乎不动,因为它大约落在地球旋转轴上。
至于地球和北极星的自转轴,其实是随时间变化的,但是它的周期长达几千年或者几千年,所以今天可以忽略。
对准北极星延时拍摄的星轨照片,北极星几乎落在地球自转轴上
星空的另一个转变是随着地球围绕太阳的公转而发生的,这可以通过天球的概念更好地理解。地球位于天球的内中心,天球每年自转一周,也就是说我们每晚都站在同一个地方,同时观测到的星空以北极星为中心从东向西自转近1度。
理论上,太阳系在宇宙中的运动也会改变我们观测到的星空,但这种改变时间太长,我们有生之年感觉不到,就不讨论了,留给天文学家吧。
我们观察星空的变化,除了时间维度,还要考虑地球本身对我们视线的遮挡。
当我们站在赤道上,可以看到整个天空中的星星,北极星正好在北地平线上;如果我们站在北极,只能看到半个天球,而北极星就在我们头顶正上方。
所以我们在地球不同纬度观测到的恒星是不同的,天空中出现的星座位置也是不同的,它们随时间的变换规律也是不同的,可以根据纬度信息准确计算出来。
纬度对可视星空的影响
了解了星空变换的知识,再来看看《音乐颂》腕表上的星空图。江诗丹顿首先使用兰伯特投影法将球形星空投影到平面上,并结合两个透明的蓝宝石表盘来显示恒星的运动。
具体来说,星座图案画在上面的蓝宝石表盘上,白环代表天球赤道投影,红环是黄道投影,最外围是月刻度;较低的蓝宝石圆盘上画有一个蓝色的天空区域,周围有一个恒星时标和四个方位基点。
江诗丹顿通过精密的计算做出了一套精密的齿轮,让下方的蓝宝石圆盘以恒星日为周期旋转,蓝天配合上方的星座显示星空运行;同时,恒星时标上的三角形标记会在午夜准确指示出当月。
江诗丹顿“乐之颂”腕表的星空显示
02 恒星有时
在这一点上,我们引入了一个全新的概念,——恒星小时,这可能会让我们对天空图有一个模糊的理解,所以我们将与《音乐颂》手表中的另一组时间——太阳时、视太阳时和时间方程一起解释。
其实这些概念讲的是一件事:地球的自转周期,也就是地球自转360度所需的时间,也就是一天的时间有多长。
如果要确认地球自转周期,需要一个参考物体,可以作为判断地球刚刚完成一次自转的标准。如果以太阳为参照物,那么这样得到的时间就是太阳时。
在生活中,我们习惯于一天24小时的谈论。其实这属于太阳时的概念,但它是一个平均近似值,所以准确地说是“平太阳时”。
因为地球绕太阳的轨道不是真圆,而是不规则的椭圆,地球每天的自转周期并不完全相同,所以每天的真实时间长度就是“视太阳时”。
地球的公转轨道对自转周期的影响
通过精确的计算,人们知道视太阳时与平均太阳时的差值在一年中有规律地从-14分钟变化到16分钟。这个时差是腕表上“时间方程”的概念,通常有两种显示模式。
一种是设置一个视太阳时分针,与平太阳时针同轴指示。大部分明显的太阳时指针都饰有太阳图案,这款“颂乐”手表就采用了这种方法。
江诗丹顿“乐之颂”腕表的真太阳时与平太阳时
另一种是设置一个分钟刻度为-14 ~ 16的时间方程指针,表示日视太阳时与平太阳时的差值,江诗丹顿于2018年采用。
江诗丹顿阁楼工匠's“鳄鱼图腾”手表上的时间方程式
但我们也知道,在地球自转的“一个周期”中,它在围绕太阳的轨道上几乎移动了1度的弧度,这意味着地球自转的“一个周期”相对于太阳实际上超过了360度。
因此,天文学家需要找到一颗离地球足够远的恒星作为参考,使使地球看起来“静止”的——只自转,没有其他运动。
恒星时与太阳时
比如以距离地球400多光年的北极星为参照物,地球公转和自转的距离可以忽略不计,观测到的自转一周无限接近360度,所以得到的时间称为“恒星时间”。
《音乐颂》手表上的星星时间取自春分,精确到秒,是23小时56分4秒。它的背面天空地图围绕北极星中心旋转的周期就是这一次。
03 日升日落
除了上面提到的天文功能,江诗丹顿还有万年历和月相功能。这些历法都是比较常见的天文功能,就不多讨论了。最后说一下前拨六点钟位置的这组指示功能。
江诗丹顿“乐之颂”腕表上的日升日落时间和昼夜长度指示功能
两只细长的手分别表示上升和下降的时间,刻度下方标有“日出”和“日落”;中间的柱刻度对应白天和黑夜的长度。
其实这组函数很好理解。对于北半球来说,夏至太阳直接照在北回归线上,日出早,日落晚,白天长,夜晚短;冬至,太阳直射北回归线,日出晚,日落早,昼短夜长;春秋分,太阳直射赤道,昼夜长短相等。
原因对我们来说并不陌生:地球自转的轴线并不垂直于黄道,而是与黄道的垂直轴线成近23.5度的倾角,导致太阳的直射点随着地球的公转而在南回归线和北纬之间移动,从而引起太阳在地球上的上升和下降时间的周期性变化。
手表上的日出日落时间和昼夜长短是根据这个原理通过精确计算一套轮系来实现的。类似天空地图,太阳的升降与纬度密切相关,所以这组功能也需要根据主人的纬度做出具体的轮系结构。
江诗丹顿手表爱好者应该熟悉《音乐颂》的天文功能,该功能源自江诗丹顿于2017年推出的另一款阁楼工匠系列——。
江诗丹顿阁楼工匠天体超卓复杂3600腕表
与结合三问的“颂乐”腕表不同,天界卓越复合体3600是一个纯粹的天文菜单,它的前表盘还显示太阳、地球、月亮的位置关系和潮汐功能,拥有惊人的23个天文功能。