问题

连续两个月发生日食的概率有多大?

回答
嘿,你有没有想过,连续两个月都碰上日食这回事?听起来是不是有点不可思议?感觉像是老天爷在玩什么特别的把戏一样。其实,我们生活中遇到的很多事情,看似巧合,背后都有科学的规律在支撑,日食也不例外。今天咱们就来聊聊,连续两个月发生日食的几率到底有多大,并且我会尽量把里面的门道给你讲得明明白白,让你听得懂,也感觉不到是冷冰冰的机器在说话。

首先,咱们得先搞清楚日食是怎么回事。简单来说,日食就是月球运行到地球和太阳中间,挡住了太阳光,导致地球上的一部分地区暂时被月球的影子笼罩。你想啊,这三者得排成一条直线才行,就像一串珠子一样,月亮得正好卡在中间。

那为什么不是每个月都发生日食呢?这就得说到月球的轨道了。月球绕着地球转,但它绕地球转的轨道面,跟地球绕着太阳转的轨道面(这个叫做“黄道面”)并不完全重合,而是有一个大约5度的倾斜角。你可以想象一下,就像两个盘子,一个平着放,另一个稍微有点歪,但它们又是绕着同一个中心转的。

所以,大多数时候,月球要么在太阳上面一点点,要么在太阳下面一点点,也就没法挡住太阳,也就不会有日食了。只有当月球运行到黄道面和地球轨道平面交线的节点上,并且在这个节点附近正好是新月(也就是我们看到的“朔月”,月亮完全不发光,藏在太阳后面的时候),才有可能发生日食。

好,现在咱们回到问题本身:连续两个月发生日食的概率。这可不是一件容易的事儿。为什么这么说呢?咱们先算算日食发生的“窗口期”。刚才说了,月球轨道和地球轨道有倾角,所以只有在地球围绕太阳运动到特定位置时,月球在其轨道上的节点才可能与地球和太阳处于一条直线上。这个“窗口期”其实是很窄的。

日食的发生,需要满足两个关键条件:

1. 月相是新月(朔月): 这是必须的。因为只有新月时,月球才会在地球和太阳之间。
2. 月球运行到黄道面和地球轨道平面(黄道面)的交点附近: 这样才能让月球有机会挡住太阳。

这两个条件得同时满足,才能出现日食。而新月大约每个月有一次,所以理论上一年有12次新月。但是,由于轨道倾角的原因,一年里只有两次机会,月球的交点会与地球、太阳连成一线,这也被称为“食季”。简单说,只有在这两个“食季”期间,才 有可能 发生日食。而这两个“食季”,大约是每间隔六个月左右。

所以,一个最基本的情况是,你想在某个特定月份看到日食,就得碰上那个月是新月,并且月球正好在交点附近。

那连续两个月发生日食呢?这就意味着,在第一个月的那个新月,月球正好在交点附近,发生了日食;紧接着,下一个月的新月,月球又得 正好 在交点附近,再次发生日食。

咱们来想一下这个时间间隔:
从一个新月到下一个新月,大约是29.5天,这个时间叫做“朔望月”。
而从一个“食季”到下一个“食季”,大约是173天。

如果第一个月发生了日食,那么这个日食发生在某个“食季”的某个时间点。要让下一个月又发生日食,就意味着:
第一个月发生了日食,这是在朔月,并且月球在交点附近。
下个月(大概29.5天后)又是朔月。
更关键的是,这下一个朔月,也必须再次碰上月球在交点附近。

这就像什么呢?就像你扔飞镖,你已经扔中了一次红心,但你想要连续两次都扔中红心,这概率自然就低了很多。日食的发生需要月球、地球、太阳在空间上达到一个非常精确的对齐状态。你改变一点点,它就可能错过了。

那么,具体的概率是多少呢?

在天文学上,日食的发生是有一定周期的,其中最著名的一个叫做“沙罗周期”(Saros cycle),大约是18年11天8小时。在这个周期结束后,日食会以非常相似的方式重复发生。

但是,我们讨论的是“连续两个月”发生日食,这个周期太长了,跟我们说的是两个连续的朔望月。所以,沙罗周期在这里不是直接用来计算连续两个月概率的。

天文学家计算过,一年最多可以发生七次日食和月食,其中日食最少两次,最多五次。而连续两个月发生日食,这在地球历史上是 非常罕见的。

根据一些天文学的统计和计算,如果只考虑一般的日食发生几率,连续两个月发生日食的概率 非常非常低。具体数字很难给出一个精确到小数点后很多位的“百分之多少”,因为它涉及到月球轨道非常精细的计算,以及地球轨道的不规则性等多种因素。但可以肯定的是,这个几率 远低于千分之一,甚至更低。

举个例子,有些人可能会把这个概率类比成:几乎不可能发生,但理论上存在。

为什么会感觉“几乎不可能”呢?

想想看,在任何一个月的任何一天,都有可能发生日食,但前提是那天必须是新月,并且月球在交点附近。而两个月连续发生,就意味着连续两次(29.5天间隔)都恰好满足这个极其苛刻的条件。月球运行到交点附近的机会本来就不多,而这两个交点机会之间又间隔了将近一半年的时间。所以,你要连续两次都踩在这个精确的时间点上,太难了。

不过,如果你硬是要问“有没有可能”,那答案是 有的。虽然概率极低,但天文学记录中确实有过连续两个月发生日食的情况。这属于非常罕见的“巧合”。

什么时候会发生呢?

这种极端罕见的情况,通常发生在某个“食季”的末尾和下一个“食季”的开头非常接近的时候。比如,一个食季的日食发生在某个阴历的月底,而另一个食季的日食又发生在下一个月的月初。这样的话,两个日食之间的时间间隔就会很短,可能不到一个月,甚至是连续两个月。

举个更具体的例子来帮助理解:
假设日食可能发生的“窗口期”是一段较短的时间。
“食季一”可能发生在某年2月份。
而“食季二”可能发生在某年8月份。

如果你想连续两个月发生日食,这就需要:
第一个月:月相是新月,并且发生在“食季一”的某个日子。
第二个月:月相又是新月,并且发生在“食季二”的某个日子。

但问题在于,“食季一”和“食季二”之间隔了大约6个月。这两个“食季”的“窗口期”是不重叠的。所以,要连续两个月发生日食,就必须巧妙地安排在这个两次“食季”的“边界”附近。

打个比方:

想象有两扇门,分别在一年中的特定时间段打开。第一扇门在春天打开几周,第二扇门在秋天打开几周。日食就是只有在这两扇门打开的时候,你才能通过。你要连续两个月都吃到日食,就好像是你必须在第一个月就恰好穿过第一扇门,然后在下个月又恰好穿过第二扇门,而且这两扇门打开的时间离得特别近,甚至感觉像是连续的两扇门。

事实和记录:

历史上确实有过连续两个月发生日食的记录,但非常罕见。例如,在20世纪,就曾出现过这样的情况,但非常不常见。一旦发生,就会引起天文学界的关注,因为它打破了大多数人对日食发生规律的普遍认知。

总结一下:

连续两个月发生日食的概率 极其低,你可以认为它是一个 非常非常罕见的天文现象。这需要月球、地球、太阳在特定的时间点达到一个非常精确的对齐,并且两次对齐的时间间隔恰好是一个朔望月。虽然概率低到难以想象,但并非绝对不可能,只是说你在日常生活中几乎不可能遇到。它更像是宇宙给我们开的一个特别的、罕见的“玩笑”,提醒我们宇宙的运行规律有时就是这么奇妙而难以预测。

所以,下次你看到日食的时候,不妨想想,这背后是多么精确的计算和多么渺茫的几率才能让你看到这一幕啊!

网友意见

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此问题有两个小问题需要分别讨论:

  • 这条史料是否有问题?
  • 连续两个月发生日食的概率是多少?

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  • 这条史料是否有问题?

尽信书,不如无书。很多人读史态度有问题,所以会衍生各种其他问题……

这条记载是有问题的,司马光本人很迷信,相关知识也不够,他本人既没有意愿也没有能力辨识此类错误。我不知道题主如何得知的所谓:

史料应当是没有问题的

《资治通鉴》此条日蚀记录直接来源当为《汉书·文帝纪第四》

九月,初与郡守为铜虎符、竹使符。
诏曰:“农,天下之大本也,民所恃以生也,而民或不务本而事末,故生不遂。朕忧其然,故今兹亲率群臣农以劝之。其赐天下民今年田租之半。”
三年冬十月丁酉晦,日有食之。十一月丁卯晦,日有蚀之。
诏曰:“前日诏遣列侯之国,辞未行。丞相朕之所重,其为朕率列侯之国。”遂免丞相勃,遣就国。
十二月,太尉颖阴侯灌婴为丞相。罢太尉官,属丞相。

并见于《五行志第七下》,且给出了宿度:

文帝二年十一月癸卯晦,日有食之,在婺女一度。
三年十月丁酉晦,日有食之,在斗二十二度。
十一月丁卯晦,日有食之,在虚八度。

但是我们看《史记·孝文本纪》

九月,初与郡国守相为铜虎符、竹使符。
三年十月丁酉晦,日有食之。
十一月,上曰:“前日遣列侯之国,或辞未行。丞相朕之所重,其为朕率列侯之国。”绛侯勃免丞相就国,以太尉颍阴侯婴为丞相。罢太尉官,属丞相。
四月,城阳王章薨。淮南王长与从者魏敬杀辟阳侯审食其。

并无记载十一月丁卯日蚀

经天文学软件模拟,文帝前三年十月丁酉晦,公元前178年12月22日确实发生日蚀,西安见食0.40。天文模拟日在斗20度。五行志记载在斗23度校勘为斗22度。

文帝前三年十一月丁卯晦,公元前177年1月21日,无日食现象。日在虚7度。(参考刘次沅《诸史天象记录考证》)

一般认为,十一月丁卯日食为十月丁酉日食的衍误。也就是古人记录了十月晦有日食,抄录或者转录的时候十一月又记录了一次十月的日食。日食的日干支、日宿度,疑均为事后古人进行天文推演补上的数据。

此外需要注意的是,汉武帝以前的日食记录相当不可靠。汉代早期日食记录失误之大,错误之多,是我们难以想象的。

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  • 连续两个月发生日食的概率是多少?

我认为这个答概率并不好。至于多久一次也不太可靠。我先说一下日食的相关知识吧。

我们需要知道,日食是一种相当频繁的周期性天文现象。

我们先来看一个图:

因为月亮运行轨道和太阳运行轨道是有一个夹角的,所以不是每个朔日都可以看到日食,而是只有日月都在两个轨道交点附近的时候才会发生日食或者月食。

在一个黄道和白道的交点附近,太阳进入日食限的时间(

食季_百度百科

)大概是36天。月亮绕一圈的时间平均29.53天,36天肯定是足够绕完一圈的——而且可能过日食限一次或者两次。

也就是说,一次日食食季至少会发生一次日食,至多可以发生两次日食。一个食季发生两次日食就是题主所说的连续两个月日食了。

那月食呢?那不好意思,一个月食食季只有24天,所以一个月食食季,至多只能发生一次月食,也可能不发生月食。所以总体来说,日食频率大大高于月食的。但是因为月食可见区域远远大于日食,所以针对在一个地点不动的观察者,可能月食更加常见一些。

还有一点,我们看太阳绕一圈(亦即地球公转一圈)会过两次黄道和白道的交点,实际上不是。因为太阳在转,黄道和白道的交点也会移动,每年约移动20度,交点的移动方向是与太阳沿黄道运行的方向相反的,所以太阳在连续两次通过同一交点的时间(食年)比公历年(近似的回归年)短不少。这就有意思了,因为这就意味着,只要赶的巧,太阳可以在一个公历年经历两次完整的食季和一次不完整的食季,或者两个不完整的食季和一个完整的食季。

正因如此,实际上一年最多可以发生多大七次日月食!也就是两次月食和五次日食或者三次月食和四次日食。

当然这很罕见。前者的一个例子是1935年

日食

月食

后者的例子是1917年和1982年。

日食

月食

前述数据来自:

NASA Eclipse Web Site

而日月食总数最少的情况则是一年日月食总数只有两次,且均为日食。

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跑题了,回到题主的问题,连续的日食发生概率:

我通过百度上面的21世纪日食表查得连续的日食在21世纪共有14对(表中日食总数为224次),概率约等于12.5%。数据来自:

21世纪日食列表

14对连续发生的日食摘录如下:

同样方法搜索得网上1950年到2000年50年日食记录,共计得连续日食5对,日食总数113次。概率约为8.84%。数据来自:

百年日食表(1950-2050)

5对连续日食摘录如下:

150年总的概率约为11.28%。

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