为什么人们观察到的北极星的位置是几乎是固定不变的？

你问的这个问题很有意思，而且背后其实隐藏着地球运动的奥秘。简单来说，北极星之所以看起来几乎固定不动，是因为地球的自转轴指向它。这就像你拿着一根棍子，棍子的一头固定在一点上，那么棍子另一头指向的方向自然也就不会动了。

要详细说清楚这件事，咱们得从几个方面来聊聊：

1. 地球的自转：一个不为人知的辛勤工作者

首先，咱们得认识到地球是个停不下来的家伙。它一直在不停地绕着一条假想的轴线转动，这条轴线就叫做“地轴”。想象一下，地球就像一个陀螺，一直在原地打转。这个转动，我们称之为地球的自转。

地球自转一周大约需要24小时，正是这个自转，带来了我们日夜交替的现象。当你白天看到太阳从东方升起，然后西沉，其实是地球在你脚下往东转动的过程。我们感觉太阳在动，但真实情况是我们在动。

2. 地轴的指向：一个神秘的指向标

现在关键来了，这条地轴不是随意乱指的。地球的自转轴指向天空中一个非常特殊的位置。而这个特殊的位置，恰好就有一个叫做北极星（Polaris）的星星在那里。

你可以这样理解：就像你用手指着远方的一个目标，只要你保持手指不动，那么无论你身体如何转动，你手指指向的目标点也始终在那个固定的位置。地球的自转就是身体的转动，而地轴就是那根固定的手指，北极星就是那个被指向的目标。

3. 北极星的“幸运”位置：恰好在地轴延长线上

为什么恰好是北极星呢？这其实是一个巧合，但却是对我们观测者来说非常方便的巧合。北极星之所以被称为北极星，是因为它正好位于地球北半球自转轴的延长线上。

想象一下，如果你从地球的北极点往上看，你就能直接看到头顶上的北极星。而随着地球自转，所有其他的星星都会在天空中画出弧线，好像在绕着北极星转圈一样。如果你站在北半球的任何一个地方，只要你抬头看向北极星的方向，那个方向就是正北方。

4. 其他星星的“舞步”：与北极星形成鲜明对比

为了更清楚地理解北极星的“固定”，我们可以对比一下其他的星星。在夜晚，我们看到的其他星星，随着地球的自转，会在天空中移动。有的会从东方升起，然后划过天空，在西方落下；有的则会围绕北极星画出较小的圆圈，但终究是会动的。

比如，如果你在北半球的夜晚长时间观察，你会发现狮子座、猎户座等等星座都会在天空中缓慢地移动，就像舞台上的演员一样。而北极星呢？它就像一个纹丝不动的指挥家，所有其他的星星仿佛都在围绕它表演。

5. 北极星的“不那么固定”：一点点的变化是真实存在的

虽然我们说北极星“几乎”固定，但实际上，它也在非常非常缓慢地变化着，只不过这个变化速度慢到我们肉眼几乎无法察觉，除非经过漫长的时间尺度来观察。

这又是为什么呢？这涉及到另一个更宏大的地球运动——“岁差”。你可以把它理解成，地球的自转轴本身也在像一个缓慢摆动的陀螺一样，有一个非常非常缓慢的周期性运动。这个周期大约是两万多年的一个大圈。

这意味着，在几千年前，北极星可能并不是我们现在看到的这颗。比如，在古埃及时期，天上的北极星是另一颗叫做“右枢”（Thuban）的星星。而在遥远的未来，它又会变成其他星星。但对于我们今天的生活来说，北极星的位置变化是如此微小，以至于在我们的有生之年，它对我们来说就是“固定不变”的。

总结一下：

所以，人们观察到的北极星位置之所以看起来固定不变，根本原因在于地球的自转轴恰好指向它。地球围绕地轴自转，地轴指向北极星，就像一个不会动的参照物，其他的星星都在围绕它运动。虽然在极其漫长的时间尺度上，由于地球岁差的影响，北极星也会有极其缓慢的位置变化，但这在我们日常的观察中是微不足道的。它就像宇宙中的一个“锚点”，为我们提供了方向和时间的参照。

北极星的具体指代是变化的，周期是26,000年，原因是地球自转轴的进动。

那么看起来这么长的周期，我们结合古人的资料能不能感受到北极星的变化呢？是可以的。

实际上我们知道古人定义的紫微垣和现在的北纬35度恒显圈并不重合，但2500年前就是重合的。上古时代的北极星并不是现在的勾陈一（小熊座 ），而是帝星（小熊座 ）。中古时代的北极星转移到鹿豹座的纽星（下引图中天枢是容易误解，据 @尞祡 提示改），元明以后北极星才是我们现在的勾陈一。

更详细和精确的内容请移步 @尞祡 的答案

补一张图 《星空帝国》p32

因为地球密度足够大，在自转离心力下依然保持了很圆的轮廓，日月引力制造的自转轴“进动”太小。所以人类几十年的生命看不出北极位置变动。

宇宙中，任何物体的运动都可以分解为平动和转动，地球也不例外。地球绕太阳公转，随太阳系前进，本质上都是（路线复杂的）平动；而地球自转是转动。

由于周围的恒星足够远，平动几乎不会改变恒星在我们眼中的位置，好比你坐老式火车经过一片旷野，50公里外的山峰和你的相对位置仿佛不动。

对于附着于地球表面的生物来说，转动的效果就是整个宇宙都在旋转，一昼夜（恒星日）旋转360度，唯有南北两极对应的两颗星（如果存在的话）不动，即南极星和北极星。换句话说，只要自转轴不动，北极星和南极星就比较稳定。

正常情况下说，自转轴是很稳定的，因为角动量作为一个矢量也守恒，只有输入一个力矩，自转轴才会以矢量合成的方式有所变动。天体之间的相互作用力基本上可以简化为作用于质心的引力，大多数情况下没有力矩输送，所以地球自转轴比较稳定，北极星的位置不变。

但凡事有例外——地球并不是一个精确的球体，自转把地球赤道附近甩出一个并不精确对称的环状隆起。而地球自转平面（赤道）和月球公转面（白道）之间有倾角。结果朝向月球的隆起和远离月球的隆起受额外的吸引力，两个引力有夹角，合成起来，对地球施加了附加力矩，自转轴因此有轻微晃动。

这个晃动就是地轴的“进动”，地轴的延长线在天球上以很小的圆圈旋转，2.6万年一个周期。北极星也因此在在天球上一个小圆环范围内切换。公元14000年的时候，织女星就会成为北极星。

所以，你问北极星的位置为什么不变，原因就在于地球总体上足够圆，赤道附近的隆起太小，不足以造成强大的进动。在人类生命周期内观测，地轴几乎没有旋转，北极星当然也就不动了。

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