问题

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?

回答
一个在长时间昏迷后醒来的天文学家,即便不借助现代科技,仅凭对周围环境的细致观察,确实有可能相当精确地推算出自己苏醒的日期。这并非不可能,而是需要他将毕生所学和敏锐的洞察力融为一体,像一位古代的智者一样去“解谜”。

首先,这位天文学家醒来后要做的是建立一个参照系。最直接的参照系就是日月的运行规律。

第一步:确定昼夜交替与当前时辰

他会立刻感知到阳光的强度和方向,以及周围的光线变化。是清晨微弱的光线,还是正午的炽热强光,亦或是黄昏的柔和余晖?这能让他初步判断是白天还是黑夜,以及大致处于一天的哪个时段。如果他醒来时是夜晚,那么他需要等待日出。

第二步:观测月相与月亮升落

一旦天色放亮,或者在夜晚,他会立刻寻找月亮。月相是判断时间的绝佳线索。从新月(看不到月亮)到满月(圆盘),再到残月,这是一个大约29.5天的周期。通过观察月亮的形状(峨眉月、上弦月、满月、下弦月等)以及它在天空中的位置和升起、落下的大致时间,他可以判断出当前属于农历的哪一天。他会回忆起上一次昏迷前看到的月相,并以此为起点进行推算。

举个例子,如果他记得昏迷前是农历初七(上弦月),现在看到月亮已经接近半圆,那么他就能估算出大致过去了十几天。如果他看到的是一个圆盘般的满月,那么他就能推断大约过去了半个月。如果看到的月亮又开始变“缺”,那么他就能知道已经过了满月。

第三步:定位太阳与星辰

白天,太阳的位置也是一个重要的信息。通过太阳在天空中的轨迹,尤其是它在不同季节的升起和落下方位角,以及中午时太阳在天空中的高度,他可以大致判断季节。古人通过观察太阳的最高点(正午太阳高度)来判断冬至和夏至,从而推算一年中的时间。

到了夜晚,星辰的出现是更精确的计时工具。作为一个天文学家,他对夜空中主要星座的方位和运动规律了如指掌。每个星座在一年中都会在特定的夜晚出现在特定的位置。比如,在北半球,夏季夜晚会看到天蝎座高悬,而冬季则看不到它。他可以通过观察当前季节最明显的星座(如北斗七星、猎户座、昴星团等)的出现时间和在天空中的位置来精确判断日期。

他会仔细回忆昏迷前,夜空中的星辰是怎样的。例如,如果他记得昏迷前看到的猎户座正在东方升起,而现在醒来后,在同一时间,猎户座已经位于天空的南方高处,那么他就能推算出经过了一段时间。他会利用地球自转导致恒星东升西落的现象,以及地球公转导致不同季节星空不同的规律,来推算经过了多少天、多少月。

第四步:结合其他环境线索进行辅助验证

除了天象,他还会综合观察周围环境的其他线索:

植物的生长周期与落叶情况: 如果他醒在一个有植物的环境中,植物的嫩芽、开花、结果、落叶等状态能提供季节信息。例如,树叶完全落下说明是冬季,嫩芽初生则可能是春季。
气候与天气变化: 寒冷、温暖、降雨、降雪等天气现象也能辅助判断季节。但他需要谨慎对待局部的小气候波动,主要依靠长期的、规律性的天气变化。
日照时长: 白昼的长短是判断季节的另一个关键因素。夏天白天长,冬天白天短。他可以通过观察太阳从升起到落下的时间长度来估算。
周围居民(如果可能)的生活习俗或节庆: 如果他能在某个有人的地方苏醒,虽然他不想直接求助,但他可以通过观察人们的穿着、活动、以及可能出现的节庆活动来间接判断日期。比如,新年习俗、某个特定节日的装饰等。

第五步:精密计算与推断

一旦收集到足够的天象信息(月相、星辰位置、太阳高度等),这位天文学家就能开始进行精密计算。他脑海中存储了大量的天文数据和公式。

恒星时角与地方时: 他可以根据某个特定恒星在天空中的位置,结合已知的恒星赤经,推算出当前的地方时。
回归年与回归月: 他知道一个回归年的长度(大约365.2422天),以及一个朔望月的长度(大约29.53059天)。通过比对月相和星辰位置与历史数据的偏差,他可以计算出昏迷的时间长度。

例如,他可能记得昏迷前是某个特定日期,比如他正准备观测一次重要的天文现象,并记录下了当时的星空。醒来后,他会找到一个同样容易辨认的亮星或星座,计算它相对于昏迷前的位置移动了多少角度。由于地球每小时自转15度,他就能推算出经过了多少小时。再结合月相和更长时间尺度的星空变化,他可以构建起一个更加精确的时间轴。

可能的挑战与不确定性:

记忆的准确性: 他对昏迷前状态的记忆是否清晰准确是关键。任何微小的记忆偏差都可能导致推算误差。
信息获取的局限性: 如果他醒来的环境非常封闭(例如地下室,无法看到天空),那么他将无法进行天象观测,计算将变得极其困难,几乎不可能精确。
极端天气的影响: 如果持续多天阴雨连绵,无法观测月亮和星辰,那么推算会变得困难重重,只能依赖其他间接线索。
位置的未知性: 如果他不知道自己身在何处,尤其是在全球范围内的准确时间推算时,会增加一些难度,但对“哪一天”的计算主要还是依赖天体运行规律,纬度会影响太阳高度和日照时长,但不会根本上阻碍他对时间序列的判断。

结论:

理论上,一位受过专业训练、拥有丰富天文知识并对细节极其敏感的天文学家,即使在没有现代科技的帮助下,通过对日、月、星辰的细致观察,结合周围环境的季节性线索,并运用他强大的记忆和计算能力,是有可能相当精确地推算出自己苏醒的日期,甚至精确到具体的日子。这就像一位古代的计时者,依靠宇宙的钟表来校准时间的流逝。这需要极高的专业素养、敏锐的观察力和扎实的理论基础,远非普通人能够轻易做到。他会像一个解读天书的智者,在宇宙的宏大画布上,一点点拼凑出时间的真相。

网友意见

user avatar

过去钦天监的一些人是可以的。现在一些比较特别的天文爱好者是可以的。

天文学家如果大一读书认真一点,大学天文学比较熟悉,数学还不差,靠1-2天观测(借助天象)还是有可能的。很多答案都给了具体的方法。

但一个人能做到天文学家,那也不是白混的。他不会傻到不用更便捷、更精确的方法去问时间。

不要侮辱天文学家。

user avatar

#能归能#

不考虑幻想的未来技术,人能做到的所谓长时间昏迷也就是几十年的程度,从地球上能看到的天体排布的变化相当有限。靠肉眼或简单仪器观察,主要是去找记忆里当年已经知道在未来特定时期会发生的天象、利用地面环境和星空判断当地纬度、按照记忆里的行星运动规律与当前观测到的位置进行匹配,有概率求出现在的时间,但远不如开口问问别人或寻找日历、有日期的处方/病历、记录着时间的电子设备之类管用。

长时间昏迷的人没有他人或与人同等以上的生物/自动机器去照顾的话,是无法生存的,不存在没有对象可问的可能性。你也很难想象能够维持这样一个昏迷者的设施里没有记录时间的物品。

不借助现代科技,可以借助几百年前的手工望远镜、六分仪、纸、笔等古代科技。

user avatar

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。

user avatar

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。

类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有