此處巨石陣,彼處巨石陣:您附近街道上的天文樂趣

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


七月的大部分時間我都在旅行,所以我希望您喜歡這篇來自過去的文章,它最初發表在萌芽科學家部落格上,日期是2012年7月10日。去年夏天是我第一次住在紐約,當我的室友告訴我曼哈頓巨石陣時,我超級興奮。事實證明,所有酷孩子都已經知道了,但我是當天幸運的10000人之一。我已更新本文,加入了今年的正確日期。

曼哈頓巨石陣。圖片來源:Flickr 使用者 EffingBoring。

明天傍晚,夕陽將與曼哈頓的街道網格對齊,產生一種引人注目的現象,被稱為“曼哈頓巨石陣”。它得名於英國更著名的巨石陣,在夏至日,太陽會從那裡著名的踵石上方升起。曼哈頓巨石陣每年發生兩次,一次在夏至日大約三週前(今年是5月29日和30日),一次在夏至日大約三週後(7月12日和13日)。


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海登天文館館長,同時也是城市美國自然歷史博物館的館長尼爾·德葛拉斯·泰森,被認為是“發現”這種現象的人,自從大約十年前他發表了一張從西向34街拍攝的夕陽照片以來,這種現象越來越受歡迎。作為這個國家人口最稠密地區之一的天體物理學家,泰森花費了大量時間尋找將紐約人與天文世界聯絡起來的方法,他很高興曼哈頓巨石陣引起了這麼多人的共鳴。

儘管一些紐約人可能這樣認為,但太陽在世界各地都會升起和落下,因此理論上,任何按網格佈局的城市,甚至是一條筆直的道路,都可能擁有自己的“巨石陣*”。我們如何在家裡一起玩,並找出我們何時可能會看到我們自己社群的巨石陣事件?

首先,這裡有一些關於巨石陣的背景知識。它們為什麼會發生,以及為什麼一年發生兩次?與流行的看法相反,太陽並非每天都從正東方升起,從正西方落下。在遠離赤道的地方,太陽一年只有兩次從正東方升起,從正西方落下:在三月和九月的春分和秋分時。在預示著北半球春季(南半球秋季)的春分之後,日出和日落的方位角或方向角會向北移動,然後在夏至日停止並向南返回,經過秋分,然後在冬至日到達並再次反轉方向。

北半球的位置越靠北,南半球的位置越靠南,網格的偏移量就越大,並且仍然可以在一年中的某個時候與太陽對齊。例如,曼哈頓的網格與地理網格偏移約 29 度,沒有夏至日日落角度那麼傾斜,因此太陽在夏至日前後幾周與網格對齊。

要找到太陽將沿您的街道線直接升起或落下的日期,需要計算太陽和道路(或其他候選地標)的方位角。方位角是以度為單位測量的,從正北順時針方向計算,因此正東是 90 度,正南是 180 度,正西是 270 度。曼哈頓 29 度的傾斜度對應於東方 119 度和西方 299 度的方位角。

如果您有 Photographer's Ephemeris 應用程式,您可以跳過接下來的五個段落。只需輸入您想要的位置,黃色和橙色線將顯示日出和日落的方向。但是,如果您不需要該死的應用程式,請繼續閱讀!

要找到您自己街道的巨石陣方位角,您可以使用 http://googlecompass.com/ 上的互動式線上指南針,並搜尋您的地址,或您感興趣的任何城市或地標。當您放大到舒適的級別時,單擊左下角的“顯示指南針”。地圖上將出現一個指南針。您可以將此指南針拖動到螢幕上您想要的任何位置,然後旋轉它,直到箭頭指向所討論街道的方向。要找到日出巨石陣,請將箭頭指向東方;對於日落,請將箭頭指向西方。箭頭與正北方向的角度將顯示在右上角。

許多因素會影響特定地點特定時間的日出和日落方向。緯度和一年中的時間是主要的,但地球軌道的橢圓率以及地球並非完全球形這一事實也必須考慮在內。幸運的是,您不必自己計算方程式:您可以購買天文軟體或使用 美國海軍天文臺SunEarth Tools 來查詢太陽的高度角和方位角。

在任一網站上的表格中輸入地名或地理座標和日期。將出現一個表格,其中包含全天太陽的高度角和方位角。為了校正大氣折射和太陽的視大小(當太陽接近地平線時發生的視錯覺),請檢視略低於零的高度角,以找到日出或日落時太陽的方位角。如果日出或日落方位角與您的街道方位角匹配,那麼您就找到了一個巨石陣!

似乎沒有可用於日出/日落方位角的反向查詢選項,因此您無法詢問表格太陽將在哪一天具有特定的方位角。您必須稍微嘗試一下才能找到您的巨石陣的日期。如果您正在尋找日落巨石陣,如果網格順時針傾斜,請檢查 6 月 20 日,如果網格逆時針傾斜,請檢查 12 月 21 日;這些是冬至和夏至的日期,可以讓您知道您的街道是否完全有巨石陣。(如果您的街道軸線偏離正東或正西的程度超過冬至和夏至時的方位角,那麼您就沒戲了。)

當您確定是否存在理論上的巨石陣時,您可以調整日期以精確地確定它。嘗試將日期從冬至和夏至移動一個月,並注意日出或日落方位角如何變化。您將能夠從那裡調整日期以找到您的巨石陣。這需要一點練習,但您不需要完全精確。與曼哈頓巨石陣一樣,可能在不同的日出或日落點,太陽與街道網格對齊的日期可能不止一天,而且它們都可能很有趣。

要找到您附近壯觀的巨石陣,請尋找天氣晴朗、有宏偉的建築物或自然景觀、地平線清晰可見且道路筆直的區域。芝加哥擁有摩天大樓林立的市中心和近乎完美的東西向網格,可能會在春分和秋分時在密歇根湖上產生美麗的日出巨石陣。多倫多的一些居民已經發現,他們網格 16 度的逆時針偏移在二月和十月產生了多倫多巨石陣日落。而且,對於任何膽敢在 8 月 12 日日落時分走到巴黎第七區或第八區繁忙的香榭麗舍大街中間的人來說,應該有可能看到夕陽穿過凱旋門!

如果您在紐約市並想觀看曼哈頓巨石陣,最好的選擇是沿著寬闊的東-西向街道盡可能向曼哈頓東部走。第 34 街的帝國大廈和第 42 街的克萊斯勒大廈營造了特別引人注目的景觀。您也可以參加週四晚上在海登天文館舉辦的節目,以瞭解更多關於曼哈頓巨石陣的資訊。

對於你們其他人,我想知道你們在哪裡嘗試尋找巨石陣。您的街道在網格上嗎?您是否可以欣賞到西南部的臺地、聖路易斯的拱門或其他可能以特別美麗的方式框住太陽的人造或自然景觀?如果您找到了位置和日期或拍攝到精彩的照片,請在評論中告訴我。

*這是“巨石陣”一詞的非標準用法。(但“Stonehenge”也是如此,所以我認為我很清楚。)感謝評論員 michaelbott 在去年這篇文章最初發表時指出了這一點。如果您想正確使用“巨石陣”一詞,維基百科可以提供幫助。

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