上文介绍完星辰系统后，5分钟带你读懂孩子们最喜欢的天文学，秒变小朋友崇拜的科普父母
只能算是成为科普父母的入门，离进阶版还有一段路，本文紧接着介绍第二部分内容-天界现象。
01星辰图
由于星辰之间相距遥远，我们凭借肉眼无法对宇宙大小有一个清晰的认识，而且难以想象我们距离这些天体究竟有多远。如果我们能够发现星辰之间的距离，如果我们能够看见恒星和行星表面的特征，那么，宇宙的真实结构便会呈现在人们眼前。
无边宇宙只要思考一下就会明白，如果我们能够与地球的距离相当远（如地球直径的一万倍），那时我们无法看见地球的大小，只能看见一个小点，在太阳的照耀下，这个点一闪一闪的犹如天上的星星。古人没有想象出这一点，他们认为天体就像看见的样子，与地球截然不同。
即使是现在，当我们仰望天空时，同样难以想象恒星要比行星遥远千百万倍。在天空中，它们好像以相同的距离分布着。只有逻辑和数学才能让我们了解它们真实的分布情况。由于难以想象它们之间的遥远距离，所以难以在心中形成一幅符合实际情况的图画。
螺旋星云02科学脑补星辰图
在这里，我们要集中注意力，以便我用简单的方法表示出这些复杂的关系，将实际情况与我们见到的情况联系在一起。
假如将地球从我们脚下移开，我们在半空中悬浮着。那时候，我们会发现周围环绕着各种天体（太阳、月球、恒星、行星等），遍布上下左右和东西南北。那时，我们不会看见其他东西。正如上述所说，这些东西在我们眼中的距离是相同的。
从中心点以相同的距离向周围扩散的许多点都位于同一空洞球体内部表面。
因此，在这种情况下，许多天体在我们看来同样位于一个球面上，而我们正好处于球的中心。由于天文学的研究对象是我们看见的天体方位，所以我们看见的大球好像存在于天文学中。这就是“天球”。
在我们的想象中，一旦失去了地球，天球上的所有天体都会停止运行。一天天过去了，一月月过去了，那些恒星停在那儿一动也不动。如果我们认真地观察那些行星，便会发现它们在几天内或者几个星期内（由各自的情况决定）绕着太阳运行，但这种情况不是一下子就能发现的。
我们首先会考虑这个天球是由什么构成的，为什么那些天体可以固定在它的内部表面。古人曾经考虑过这个问题，他们将其修正得更加贴近实际情况，他们想象出许多球形嵌套起来，以此表示天体之间的不同距离。
接下来，我们将地球搬回来。现在，请你想象一下：与天空的大小相比，地球仅仅是一个微点：但如果我们将地球放在合适的地方，它的表面便会挡住我们眼中的一半宇宙，犹如一个苹果可以挡住趴在上面的个小虫眼中的半个房间一样。
地平线上能够看见的一半天球叫做“可见半球”，地平线下无法看见的另一半天球叫做“不可见半球”。当然，我们在地球上的位置改变之后，便可以看见另一半球。
了解了这种情况之后，请你再次集中注意力。我们知道，地球不是静止不动的，而是时时刻刻在绕着中心轴转动，这样使得整个天球看起来沿着相反的方向旋转。
地球自传由于地球自西向东转动，所以天球好像是自东向西转动。这种地球自转和由此导致的星辰的视转动就是“周日运动（diurnalmotion），因为此种运动一日一周。
03星辰的每日视转动
接下来，我们分析一下地球自转的简单现象和由此引起的天体周日视转动的复杂现象之间的联系。
如果观察者在地球上所选择的纬度不同，后者也会发生相应的变化。我们首先讨论一下北纬中部观察到的现象。为了实现这个目的，我们先将天球想象成一个内部空心的大球。虽然这个大球可以无限大，但一个直径10米的球已经足够了。
现在，下图表示大球的内部，这个球被固定在P和Q两个点上，使其能够倾斜转动。在中心点O上放着一个平面盘子NS，我们坐在盘子中。星座位于大球内部，分布在整个表面上，但盘子遮住了下面一部分，所以我们无法看见。显然，这个盘子可以表示地平线。
现在，我们让这个大球绕着转轴PQ转动。此时，我们会见到什么情况呢？我们发现，P点附近的星星会绕着P点旋转。KN圈上的星星转动到P点下面时会与盘子的边缘相互摩擦。
距离P点更远的星星会落在盘子下面，有近有远，由它们到P点的距离决定。EF圈附近的星星处于PQ之间，它们的旋转路程一半位于盘子上面，另一半位于盘子下面。ST圈内或者圈下的星星，无法转动到盘子上面去，所以我们不能看见。
在我们眼中，天球就是这样的球体，只是无限大而已。我们觉得，它也是将天上某两个点的连线当成转轴一直在旋转，太阳及星辰随着其转动。
星辰之间的位置不变，好像固定在旋转的天球上。这样一来，如果我们在夜间的任意一个时刻为星辰拍摄一张照片，那么，它们在其他时刻依然处于照片中的位置，只要我们能够选择准确的方位。
我们将转轴的P点称为“天球北极”（northcelestialpole）北纬中部的居民看来，它位于北天上，几乎是天顶与北方地平线的中心。越往南走，北极越接近地平线，它到地平线的高度恰好等于观察者所在地的纬度。
距离北极很近的一颗星星是北极星，我们在后面会讲述如何寻找它。对于平时的观测来说，北极星几乎不会移动。其实，它与北极的夹角只有度多，我们现在不讨论这个差别。
与天球北极相对的是“天球南极”（southcelestialpole），它位于地平线之下，与北极到地平线的距离相同。
显然，我们所在的纬度上观察到的周日运动是倾斜的。当太阳从东方升起时，看起来不是从地平线上一直升起，而是向着南方与地平线呈现个锐角。因此，当太阳降落时，它还是以倾斜路线向着地平线靠近。
04北天和北极星
现在，我们想象有一个非常大的圆规，它可以接近天界。我们将圆规的一只脚固定在天球北极，然后将另一只脚放在北极下面的地平线上，接着在天球上画出一个大圆。
这个大圆的下面连接着地平面，而北纬地区的居民看来，它上面的最高点快要接近天顶了。大圆中的星星永远不会下落，只是每天绕着北极转动一圈。因此，这个大圆叫做“恒显圈”
大圆外南部的星星有升有落，越靠南的星星每天在地平线上走过的路程越少，直到最南方的一颗星星，只在地平线上出现一下便消失了。更南方的星星，在北纬地区根本无法看见。那些星星位于一个“恒星圈”中。恒隐圈的中心是天球南极，与恒显圈的中心是天球北极一样。
下图是在北方观察到的恒星圈内北天的主要星座。将合适的月份转到顶部，我们便会观察到当月每日8点左右北天中的星座。图中显示了寻找北极星的方法，即将大熊星座（也就是北斗七星）中的两颗“指极星”（Pointers的连线延长，正好指向北极方向。
现在，我们改变一下所处的纬度，看看有何变化。
如果我们向着赤道方向前进，我们的地平方向将会随之改变，而且发现北极星慢慢向下降落。我们快要到达赤道时，它也将要接近地平线；我们到达赤道，它也到达地平线。
当然，恒显圈逐渐变小，我们到达赤道时，恒显圈彻底消失，天球的两极分别位于南北方向的地平线上。与我们观察到的周日运动相比，那里的周日运动完全不同。
太阳、月球、星辰升起时一直向上运动。假如有颗星星从正东方升起，一定会经过天顶；从偏南方向升起的星星，一定会经过天顶南边；而从偏北方向升起的星星，一定会经过天顶北边。
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