假如一个天文学家在长时间昏迷后突然醒来，不借助现代科技，只靠观察周围环境能不能精确计算出是哪一天？ 第1页

作为一名天文爱好者，可以肯定的回答答主：至少在前后几万年的尺度里，仅凭借观察星空就可以。

本回答的逻辑和下面提问中的情况是一致的：

（1）允许观察七曜的位置

0.认星座，找行星

基础知识：①至少在几万年的尺度上，星座的形状是基本不变的。

②金木水火土五颗行星亮度很高，城市里稍加关注就能找到。火木土三颗地外行星出现在夜空中的概率是50%，水星金星只有日落后/日出前不久才能观测。这几颗行星用小型望远镜都可以观察到它们的特征（金星相位、火星颜色+圆面、木卫+条纹、土星光环），对有经验的爱好者通过颜色和亮度也能基本推断出来。水星和恒星较难分辨，故在本回答中不首先使用水星（反正水星用处不大）。

③天王星亮度接近肉眼极限，海王星亮度低于肉眼极限，用望远镜找都有相当难度。本回答中同样不首先使用天王（天王真心好用），海王星就直接ban了。

④不首先使用望远镜，不使用望远镜观测7等以下暗弱目标（海王星ban，小行星ban）。

1.确定月，农历日和时

理想情况：月亮挂在天上。

①能够通过月亮的位置和月相确定时和农历日，高中地理知识不赘述了。

②能够通过月亮所在星座和月相确定太阳所在的位置，继而确定月份。

月球的亮面永远向太阳，月球亮面的相位等于月球和太阳的张角。

譬如上弦月的月亮位于双子座，则月亮位于夏至点附近，黄经90°，月亮位于太阳以东90°，则太阳的黄经为0度左右。通过以上信息可以判断此刻是公历三月末的初七。在倘若月球位于南方，则刚刚日落，位于西南方则为21时，上弦月即将西沉则接近子夜。

次优情况：没有月亮，但有水星或金星。

基础知识：水星和金星距离太阳不会太远，若观测到这两颗星则说明日落后/日出前不久。

最差情况：月球和五星都不在天上。

那只有等日出了，看航海晨光出现时的星座确定月份。至于时刻，也只有等几个小时才能出来了。

譬如天狼星偕日升（对古埃及感兴趣的都不陌生吧），发生在7月19日。当然普通星星没有天狼星这么亮，普通条件下也没有埃及沙漠气候这么好的天气，观测偕日升难度太大，但不妨碍我们退而求其次。譬如某日天大亮前猎户座刚刚升起，即可推断所在日期在8月中旬，观测过英仙座流星雨的小伙伴们应该都不陌生吧？再譬如天亮前银河刚刚升起，横贯东方天空，那便是在3月初的天象。

高阶知识：如果时间跨度很大，必须考虑春分点的退行（26000年退行一周）。譬如在古埃及古王国的时代（约公元前3000年至2500年），天狼星偕日升发生在公历的6月上旬而非当下的7月19日。

2.确定年

理想情况：木星、土星和天王星在天上，金星、火星和水星可以观测到1颗以上。

基础知识：木星11.86年环绕天球一周，土星29.5年环绕天球一周。木星一年基本位于黄道某个星座（譬如2021年主要位于摩羯座），土星一年基本位于某个星宿（譬如2021年土星位于牛宿——摩羯座西北）。近似取木星的公转周期为12年，土星的公转周期为30年，则两者的最小公倍数为60，继而可推论，上一次木星位于摩羯座而土星位于牛宿，发生在公元1961年，而下一次出现该情况则在2081年。换而言之，只需要观测木星和土星的大致位置，即可以排除60年中的59年，是不是工作量一下就少多了？

接下来，可以通过天王星来复核了：天王星的公转周期是84年，在观测条件良好的条件下肉眼是能够观测到的。譬如过去几年复旦天协秋季天文观测的保留项目就是肉眼寻天王，几年时间我和小伙伴们一起见证了天王星慢慢从外垣星官（双鱼座南部）运行到了奎宿（双鱼座北），现在已经运行到了娄宿东南的位置（白羊座东南）。显然，上面提到的1961年或者2081年，木星土星的位置能对上，可天王星的位置不符合可以排除。如果同时考虑木星、土星和天王星的公转周期，最小公倍数是420年，可见如果把三颗星一起考虑，一千年里最多只会出现三个年份能对上三颗星的位置。工作量是不是又少多了？

啥？这样工作量太小了？好好好，拿答主就不首先使用天王了。之前的工作确定了月份，通过木星和土星确定了可能的年份，那就可以推算出水星、金星和火星的位置了。如果这三颗星的位置都能对上，也同样可以证明年份推断的正确性。

综上所述，通过以上逻辑可以比较方便的筛选出备选的年份（即便几万年尺度用天文软件半小时也能搞定了），但缺失的条件越多，则能够排除的可能越少，工作量越大。

最差情况：五星都观察不到+不使用天王。

那简单，说明这几颗星都在太阳附近啊（笑）。

3.确定日期

最理想情况：确定年份、月份+农历日期，搜一下农历不就知道答案了。

次理想情况：观察不到月亮，没法确定精确农历日期。那通过水星、金星和火星的精确位置也能算出时间。水星、金星每天在星空中运动大约1°，火星每天在天空中运行大约0.2°，通过观测他们和某颗恒星的精确位置也能算出日期。

更差情况：月亮+水金火不在天上。那就看看木卫相位吧。

最差情况：月亮+金木水火土不在天上。答主还是有办法，看变星，比如大陵五，渐台二，但这需要观测几天看出光度变化了才好确定日期。另外，等这么个几天，月亮怎么都该出现了吧。

4.捷径——特殊天象：日食、月食、大彗星、超新星、流星暴雨、月掩3等以上亮星等罕见天象，可以快速协助确定日期。譬如在天关星（金牛座β）西北一度看到一颗亮度超过金星的亮星，那毫无疑问是1054年4月。可能题主已经猜到了，这就是1054超新星爆发的时间点。但可惜，这样的天象发生的概率很低。

综合以上几点，可以做出结论。对于有经验的爱好者，在条件合适的情况下(有月亮，木星/土星，金星/火星/天王星)，是可以计算出日期的。但是，如果只是脑力计算工作量极大，但只要有个天文软件(如Stellarium)，在半个小时内得出答案是可行的。如果上面的条件缺少的越多，准确判断日期的难度和工作量也就越大。

（2）只允许观察恒星？啥，七曜都直接ban了？

咳咳，其实理论上依然可行，但是可操作性，耗费时间比起上面所说难得多。思路如下：

确定年份：公转周期几十年-上千年双星的相位，确定年份。还可以使用的工具包括：超新星遗迹/行星状星云（看视直径倒推年份）。观测自行较大的恒星的位置（普及型望远镜就做不到这一点）。

确定日期：依靠光变周期几天-几年的变星确定具体日期。

限定了条件之后，理论上依然可行，但对于设备和数据的要求，远远高于上面主要使用太阳系内天体确定日期的方法。对我个人而言，如果只是给我一台手机，一台普及型望远镜，是无法这一任务的。倘若完成这一点，至少需要一套完整的变星表，精度能精确到角秒的观测设备，还要能够连文献库搜索这些天体的一些基本资料（如双星的周期，星云膨胀的速度，恒星自行的速度和方向等等）。

如果想调戏答主，给七曜位置，答主十块钱就能答应，反正半小时就能搞定的事。但如果只看恒星，酬劳五位数起，要搞到这些数据已经超过答主的段位了。最后，答主这样的天文爱好者是有自信完成挑战的。但天文学家未必认识星座，搞星系动力学、暗物质、类星体、引力波的不认识星座的搞不好还是多数…… - -……所以，说不定这挑战天文学家束手无策，但被来实验室打杂的本科生给解决了。

不到一个月的话，看月相就能精确到一两天了。

超过一个月不到一年的话，看北斗七星的指向能大概知道是哪个月，再结合月相也差不多到一两天了。

超过一年就比较困难了……看木星位置应该能精确到一年左右？但是不一定刚好能看到，可能还得结合火星？

几十年的话得靠天王星/海王星了，没有望远镜的话太难了。

几百年的话我也不知道有啥好办法了。

几千年呢？可以在白天中午靠影子找到真北，然而只靠绳子之类恐怕精度不够。晚上再找到北天极位置，也得有浑天仪级别的设备才行。根据北天极和周围几颗候选北极星的位置关系，结合岁差周期应该能精确到千年了。