在智能手機(jī)已經(jīng)配備有GPS與谷歌地圖的這個(gè)時(shí)代，你可能早就熟悉廣泛用于定位（球體地點(diǎn)的）地球表面位置的地理坐標(biāo)。該系統(tǒng)基于緯度和經(jīng)度：前者代表赤道南北兩側(cè)的地點(diǎn)到赤道的距離，后者代表本初子午線，一條南北走向通過英國格林尼治天文臺(tái)的線，它兩側(cè)的地點(diǎn)到本初子午線的距離。
距離以“度”計(jì)算，南緯北緯各90度，東經(jīng)西經(jīng)各180度；以及分，秒和幾分之一秒。
GPS使你能夠查出從帝國大廈(北緯40°44'55.4"， 西經(jīng)73°59'08″，根據(jù)谷歌地圖數(shù)據(jù))到U2樂隊(duì)為他們1987年的專輯（約書亞之樹）“約書亞樹”封面拍照片的沙漠(北緯36°19'51.00″， 西經(jīng)117°44'42.88″)的很多地方。
好，現(xiàn)在你了解這些了，但是還有些你可能沒聽說過的東西，除非你是位天文學(xué)家。利用類似于地理坐標(biāo)增強(qiáng)版的定位系統(tǒng)，構(gòu)建圍繞地球四面八方的虛構(gòu)球體，我們可以定位夜空中的天體了。
位于軌道中的GPS衛(wèi)星
美國天文學(xué)會(huì)的新聞發(fā)言人Rick Fienberg在電子郵件中這樣解讀：“與地球上的經(jīng)緯度類似，這是為了能夠在天空中確定獨(dú)一無二的坐標(biāo)?！彼€說：“假設(shè)你和某位老兄約好，讓他在科羅拉多州的利特爾頓，北緯39°36'47.9484''，西經(jīng)105°0'59.9292"見你，他不僅知道你在哪個(gè)城鎮(zhèn)，甚至知道你在哪條街的拐角等他……但是這對于只知道你在哪個(gè)城鎮(zhèn)的人來說就不好使了，如果你希望被別人發(fā)現(xiàn)，你需要讓定位更精確。”
與之相似，他這樣解釋：如果天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆超新星或小行星，并希望其他人能夠進(jìn)行觀測，那么給出天球坐標(biāo)就是能夠確保大家都能觀測到正確目標(biāo)的方法了。
這個(gè)定位系統(tǒng)古代就已經(jīng)出現(xiàn)了，賓夕法尼亞州大學(xué)天文物理系本科的一位副系主任兼教學(xué)教授Christopher Palma，在電子郵件中這么說：“天球坐標(biāo)的想法，就是假設(shè)天空是包圍地球的球殼。這個(gè)想法甚至可以追溯到早年人們的信仰(認(rèn)為地球是宇宙中心的時(shí)代）?！彼终f：“雖然現(xiàn)在我們知道那些都是假的，但是的的確確，天空確實(shí)顯現(xiàn)出圍繞我們的球體的模樣，因此我們能用球坐標(biāo)來辨別天空中的任意位置?！?/span>
據(jù)說天球坐標(biāo)系統(tǒng)有所不同。例如，我們不用緯度，而是用赤緯來描述目標(biāo)在南北走向上到天赤道的距離。我們也不用經(jīng)度，而是用赤經(jīng)來描述東西走向上的距離。Palma解釋：“和所有定位系統(tǒng)一樣，天球坐標(biāo)也需要零點(diǎn)或基準(zhǔn)點(diǎn)。對于天球坐標(biāo)，我們將地球的赤道投影到天上，像緯度一樣用赤緯測量南北兩側(cè)的目標(biāo)到天赤道的距離。比如角宿一，一顆今晚在美國大部分地區(qū)的南方天空中十分突出的恒星，它的赤緯是-11°10′，也就是說它在天赤道以南。”
Palma說：“就像地球上的經(jīng)度，我們?nèi)我庠O(shè)置英格蘭的格林尼治為本初子午線。對于赤經(jīng)坐標(biāo)系，它的′本初子午線′被稱為′The First Point of Aries（白羊座之始）′，其定義為太陽在天空中的位置沿著黃道--一條假想的太陽運(yùn)行的軌跡，由南向北橫越天赤道的點(diǎn)。當(dāng)太陽在這個(gè)位置時(shí)，地球上是春分日。自此，赤經(jīng)向東增加。
所以天空中與春分日太陽位置恰好相對的恒星，它的赤經(jīng)本應(yīng)就是180°。但是由于天球在旋轉(zhuǎn)，我們平時(shí)不怎么用度來衡量，而是用′時(shí)′來衡量角度。因此，180度代表赤經(jīng)12時(shí)。剛才提到的角宿一，赤經(jīng)是13h25m，換算下來就是在天空中，太陽在春分日的位置向東201.25度的位置。（13h25m/12h × 180°）”
Fienberg解釋，天球坐標(biāo)并不是天文學(xué)家們的專利?！八型ㄟ^恒星導(dǎo)航的海員也都使用它。雖然今天的船艇都配備了GPS系統(tǒng)，但是水手和海員還是必須學(xué)習(xí)天球坐標(biāo)定位法，以應(yīng)對GPS失效的突發(fā)狀況。如果你能看見北極星，那么你就知道哪里是正北方，當(dāng)然連帶著你也知道了南方，東方，西方的指向了
你馬上也會(huì)得到你當(dāng)前所處位置的緯度，因?yàn)樗扔诒睒O星距離地平線的高度角。當(dāng)然如果你有一臺(tái)精確走時(shí)的鐘表，你也可以通過查閱觀測恒星位于正南方時(shí)刻的表格，來計(jì)算你當(dāng)前所處位置的經(jīng)度?！?/span>
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