在本章中，我会引入一些专有名词，并对其进行解释。如果我们想要弄清楚天体的运行情况，并随时观察星星的位置的话，这些专业名词有着重要的作用。对于想要简单了解天界现象的读者来说，这一节不是非常重要。不过，我希望那些想要深入了解天界现象的人与我一起研究一下第二节中讲述的天球。我们看一下地球和天球的关系：地球是真实存在的，我们生活在地球上，它每天都会旋转；而天球是看起来存在的，它在遥远的地方包围着地球，尽管它不存在，但我们要将它想象出来，便于我们寻找天体。需要注意的是，我们在天球的中心，所以天球中的东西好像在地球内部表面，而我们在地球外部表面。

这两个球上的许多圈点非常相似。我们在前文说过，地球的转轴指向南北极，还从两个方向横穿天空，指出天球的南北极。我们还知道，地球赤道环绕着地球，到两极的距离一样远。同理，天球上也有赤道环绕着天球，与天球的两极呈90度角。假如它能够在天上显示出来，我们将会发现它的位置日夜不变。我们能够想象出它的形状。在正东和正西两个点上，它与地平线相交，即表示春分（3月）和秋分（9月）时，太阳位于地平线上的12个小时内，日周运动在天上移动的路线。对于美国北部的各个州来说，它穿过天顶与南方地平线的中点，越往南越接近天顶。在中国的许多地方也是如此。

正如地球上存在与赤道平行且环绕着赤道南北的纬度圈，天球上也有类似的圈子。正如地球上的纬度圈越靠近两极越小，天球上的纬度圈同样如此。

在天球上，一些线在北天极和南天极之间散开，向着各个方向扩散，而且与天球赤道呈90度角，如下图所示。这叫做“时圈”（hour circles），其中之一叫做“二分圈”（equinoctial colure），图中已经注明。这条线正好经过春分点，我们会在下一节讨论这个内容。它在天上的功能类似于格林威治子午圈在地上的功能。

天球上的经纬

天球上某颗星星位置的确定方法与地球上某座城市位置的确定方法相同，用它的经度来表示。不过，使用的名词截然不同。在天文学中，等同于地球上经度的称为“赤经”（right ascension），等同于地球上纬度的称为“赤纬”（declination）。于是，便出现了下面这些定义：

一颗星星的赤纬指的是它在南北方向上到天球赤道的视距。上图中的星星位于赤纬北25度。

一颗星星的赤经指的是经过这颗星星的时圈与经过春分点的二分圈形成的夹角。上图的星星位于赤经3时上。

在天文学中，以时分秒表示星星的赤经，还可以用度数表示，就像地球上的经度一样。将用时分秒表示的赤经转化成度数时，只要乘以15就可以了。因为地球每小时旋转15度。从上图可以发现，纬度的相差表现在直线距离上，长短相同，但经度的相差有所不同，它的直线距离从赤道向着两极逐渐缩小。在地球赤道上，一经度的相差大约是111.8千米；在南北纬45度上，相差大约是67.6千米；在南北纬60度上，还不满56千米；在两极，便减为零，各个子午圈相交于一点。

我们发现，地球自转的线速度根据这个规律逐渐变小。在赤道上，如果经度相差15度，那直线距离大约是1600千米，地球旋转的线速度大约是460米/秒；在南北纬45度上，线速度减小为300米/秒；在南北纬60度上，线速度是赤道上的一半；在两极，便减小为零。

将这种经纬应用到天球上，仅有的困难是地球的自转。如果我们静止不动，便会永远停留在地球的某个经度上。不过，由于地球的自转，天球上任何一点的赤经（我们觉得是固定的）都在不断移动。天球子午圈与时圈的不同之处在于，前者会随着地球转动，而后者在天球上是固定的。

地球与天球有着许多相似之处。地球沿着转轴自西向东转动，而天球看起来像是自东向西旋转。我们设想地球处于天球的中央，一根公共转轴同时穿过地球和天球，我们便可以更清楚地认识它们的关系。

如果太阳也在天球上静止不动，那么，当知道了一颗星星的赤经和赤纬之后，想要找到它更加容易。由于地球每年会绕着太阳旋转一周，所以在每天晚上的同一时刻，太阳的视位置都会发生变化。接下来，我们研究一下公转造成的影响。