筆者雖然是數(shù)學(xué)老師，但也是天文愛好者，對(duì)回答這個(gè)問題很感興趣，談一下自己看法，不當(dāng)之處，留言點(diǎn)評(píng)探索。

什么是黃道

我們古代常說的“黃道吉日”就是指的黃道！所謂“黃道吉日”，就是太陽對(duì)地球的影響有利于人類生存的日子或時(shí)間節(jié)點(diǎn)。亦稱“光道”。

古人想象的太陽周年運(yùn)行的軌道。即地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道平面與天球相交的大圓。大約公元前八十年左右，我國有了明確的黃道概念，而且進(jìn)行了以黃道為基本大圓的天體位置量度。

《后漢書.律歷志中》引漢石申《星經(jīng)》：“黃道規(guī)牽牛初直斗二十度，去極二十五度（應(yīng)為一百十五度）?！?/p>

《漢書·天文志》：“日有中道，月有九行。中道者，黃道，一曰光道。光道北至東井，去北極近；南至牽牛，去北極遠(yuǎn)；東至角，西至婁，去極中。夏至至于東井，北近極，故晷短；立八尺之表，而晷景（影）長(zhǎng)尺五寸八分。冬至至于牽牛，遠(yuǎn)極，故晷長(zhǎng)；立八尺之表，而晷景長(zhǎng)丈三尺一寸四分。春秋分日至婁、角、去極中，而晷中；立八尺之表，而晷景長(zhǎng)七尺三寸六分。此日去極遠(yuǎn)近之差，晷景長(zhǎng)短之制也。去極遠(yuǎn)近難知，要以晷景。晷景者，所以知日之南北也。”

《新五代史·司天考一》：“黃道者，日軌也。其半在赤道內(nèi)，半在赤道外，去極二十四度?！?/p>

在地上測(cè)太陽日影，則得日照桿影二十四節(jié)氣太極圖。

圖 日照桿影二十四節(jié)氣太極圖

圖 天空“8”的日行跡+地上日影“太極圖”

所以，我們最終會(huì)得到這樣一副圖：天上的“8”字日行跡圖和地上日影“太極圖”，當(dāng)然了，實(shí)際上太陽一年的運(yùn)動(dòng)周期，導(dǎo)致出現(xiàn)的同步天象遠(yuǎn)不止這些，但是這兩者是最明顯的天文跡象了！

在地球上用什么方式可以看到黃道

我們以“二十四節(jié)氣”和“黃道十二宮”為例，看黃道、赤道的觀測(cè)范圍：

圖 黃道和赤道

十二星次，因?yàn)槎墓?jié)氣根據(jù)太陽在黃道不同的視位置定的。古人把黃道附近一周天平分為星紀(jì)、玄枵等十二次，太陽運(yùn)行到某次就叫某某某節(jié)氣（實(shí)際上二十四節(jié)氣表示地球在圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道上的二十四個(gè)不同的位置。十二次對(duì)應(yīng)十二宮。）

圖 西方黃道十二宮天象軌道、二十四節(jié)氣圖

（黃線為黃道，紅線為赤道）

通過上圖，我們可以看到西方黃道十二宮分布在“黃線”的環(huán)形軌道上，黃道十二星座位于中國“二十四節(jié)氣”周圍，圖中的紅線為天赤道（即地球赤道投影），春分點(diǎn)的測(cè)定需要黃道和天赤道的升交點(diǎn)才能觀察到。

圖 黃道十二宮，黃道赤道圖

在上圖中，我們可以看到，由于西方的“黃道坐標(biāo)系”上空沒有天赤道，也就沒有天赤道的星座，自然無法測(cè)得“春分點(diǎn)”，而黃道十二宮的“黃經(jīng)0度”是以春分點(diǎn)開始的。

圖 十二宮在天球上運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)圖

從這個(gè)動(dòng)態(tài)圖中可以看到黃道十二宮沿著黃道轉(zhuǎn)動(dòng)，在沒有天球-赤道坐標(biāo)系統(tǒng)的時(shí)候，西方是怎么繪制出全天空星象圖的？！

古代如何測(cè)“冬至、春秋分、夏至”呢？

中國古代是知道“黃道”概念的，雖然，中國是“赤道坐標(biāo)系”，但因?yàn)橛^測(cè)“二分二至”就必然會(huì)知道“黃道”，“冬至點(diǎn)”的測(cè)定對(duì)于歷法起始相當(dāng)重要，不可能不知道，在中國西周時(shí)期已經(jīng)有“二至”、“二分”，這四個(gè)節(jié)氣已經(jīng)對(duì)四季作了初步的劃分！

但，奇怪的是，西方使用的“黃道坐標(biāo)系”，為什么卻沒有在歷法當(dāng)中使用“二十四節(jié)氣”，尤其是“二分二至”，不知道這個(gè)概念，怎么知道四季？怎么定歷法？怎么會(huì)有“黃道”，甚至是“黃道坐標(biāo)系”？不由得想問“黃道坐標(biāo)系”真的是西方發(fā)明的嗎？！

由于地球的自轉(zhuǎn)軸(地軸)與其公轉(zhuǎn)的軌道面成66°34′的傾斜。地球的自轉(zhuǎn)同它公轉(zhuǎn)之間的這種關(guān)系，天文學(xué)和地理學(xué)上通常用它的余角(23°26′)，即赤道面與軌道面的交角來表示。

可是，這個(gè)交角現(xiàn)實(shí)中很難測(cè)得，怎么辦呢？

所以，我們需要“天球赤道坐標(biāo)系”，其實(shí)，前面已經(jīng)提到了，現(xiàn)在再說一遍。

簡(jiǎn)單的說，把天空想象成一個(gè)假想的大球，我們看到的天體都是這個(gè)大球上的投影，這個(gè)大球叫天球。地球公轉(zhuǎn)軌道在天球上的投影就是黃道，在地球上看去，就是太陽在天空中要經(jīng)過的圓；天赤道就是地球赤道在天球上的投影；白道就是月球在天空中運(yùn)行軌跡在天球上的投影。

圖　天赤道就是地球赤道在天球上的投影

因此，將地球赤道投影在天球上，通過觀察太陽與天赤道的相對(duì)位置來推算太陽與地赤道的相對(duì)關(guān)系。這樣就能觀測(cè)到冬至、春秋分、夏至。

圖 朔望月、春秋分、夏冬至、黃赤白道圖

所以，這個(gè)地球的地軸與公轉(zhuǎn)軌道面的傾斜，在地心天球上，則表現(xiàn)為黃道與天赤道的交角，并被稱為黃赤交角，又稱“黃赤大距”。不過，遺憾的是只有中緯度地區(qū)才能觀察到地球有“傾角”這一現(xiàn)象呢！

一點(diǎn)感慨

中國古代天文學(xué)，在星占、命理、醫(yī)學(xué)等中都有相應(yīng)描述，常有人說中醫(yī)是玄學(xué)，其理論不可捉摸，這就是對(duì)中國傳統(tǒng)的無知。

而古代天文學(xué)的知識(shí)，在今天太少人知道了，明末顧炎武說：“ 三代以上，人人皆知天文.‘七月流火’，農(nóng)夫之辭也；‘三星在天’，婦人之語也；‘月離于畢’，戍卒之作也；‘龍尾伏辰’，兒童之謠也。后世文人學(xué)土，有問之而茫然不知者矣，”(《日知錄》卷三十)。正因?yàn)槿绱耍F(xiàn)在的很多中國人才不能理解中國的文化！

如果懂得中國古代基本的天文學(xué)知識(shí)，也就對(duì)很多中國文化能夠有所理解了。方能知曉古人并不愚蠢，懂得古人的時(shí)空觀念，也正是長(zhǎng)期對(duì)天象的觀測(cè)，才能發(fā)出“天人合一”這樣的聲音！

星空和日月是古人認(rèn)識(shí)宇宙的唯一手段，這一點(diǎn)上東方西方是有非常多相通點(diǎn)的，比如國外有黃道十二宮，中國有十二地支，中國有日晷，國外有Sundial，這種相似點(diǎn)不勝枚舉，都是源于對(duì)相同的客觀現(xiàn)象的觀察。但不得不提的是，當(dāng)西方能夠?qū)l(fā)展機(jī)械而獲得的精確計(jì)時(shí)系統(tǒng)與其發(fā)展玻璃而獲得的望遠(yuǎn)鏡結(jié)合的時(shí)候（機(jī)械與玻璃都是源于教會(huì)修建主教堂的需求，鐘樓與彩色窗戶），在天體的認(rèn)識(shí)上就將東方甩在了身后。

參考文獻(xiàn)：1.舞天玄姬，中國古代“天人合一”與日行跡（黃道）；黃道、赤道的觀測(cè)范圍