第五章 季节的产生

“季节”一词来源于拉丁语中的动词“Serere”，意思是“播种”。由此看来，“季节”最早时仅仅指的是适宜播种的春天。中世纪时，季节失去了其唯一的含义，不单指春天了，其他3个季节也加了进来，将一年划为4个部分：冬季，或湿季；秋季，增长的时期（与增加“augmentation”和尊严“august”的词根相同，不仅有“成长的月份”之意，而且包含着“重要性增强的人”的意思）；夏季，在古老的梵文中它原本通指一年。

对人类而言，四季不仅有着既实际又浪漫的影响，且具有天文学上的背景，因为地球年复一年地围绕太阳旋转的直接后果就是四季的产生。我将尽可能简明地介绍这一内容。

我们居住的这颗行星会围绕自己的轴旋转（即自转），转动一周需要约24小时，即一天。同时地球也会围绕太阳旋转（即公转），转动一周需要365又1/4天，即大约一年。为了使日历更为简单易懂，现在沿用的公历就是把那1/4天省去（不，这并不准确，但现在各国是否应达成一致对这一日历进行修订，还很难说），因此每4年就设置一个闰年，这一年有366天（被省去的4个1/4相加刚好是一天），但不包括以两个0结尾的那些年份，如公元900年、1100年、1300年或1900年，但可以被400整除的、结尾是两个0的年份又是例外。如上一次例外是公元1600年，下一次则是妙不可言的2000年。

因为地球绕太阳运转的轨迹是一个椭圆，而并非一个完美的圆，这给我们的研究带来了一定的困难。

我们在运动着的地球和太阳之间寻找一个平面，要求是与赤道平行的平面，这个平面与地球的地轴之间会形成一个角度。这个角度并不是直角，而是度数为66.5°，并且不管什么时候这个角度都是不会改变的。也正是这个66.5°导致了地球上在不同地区有不同的季节。

在3月21日，太阳和地球会运动到一个相对完美的位置，太阳光刚好能覆盖地球表面的一半，这一天，地球上的每个地方都是白天和黑夜一样长。在3个月后，在地球完成了环绕太阳旅行1/4周后，朝着太阳的就是北极，而南极则背对着太阳，这就意味着北极可以尽情享受一年一次的长达6个月的没有黑夜只有白天的日子，而南极则要忍受6个月的只有黑夜没有白天的日子。当北半球处于漫长而阳光明媚的夏季时，南半球则只能在火炉边读书以打发漫漫长夜。请记住，当我们在圣诞节溜冰时，阿根廷和智利的人则在酷暑中挣扎；当我们在滚滚热浪中备受煎熬时，他们则在磨着冰刀。

下一个季节性的重要一天是9月23日，这也是一个特殊的日子，这一天就和3月21日的情况一样，太阳光照射着一半的地球，地球上的每一个地方在这一天是昼夜等长的。而在12月21日，地球就会转为南极朝着太阳，北极背对太阳，因此北半球变得寒冷，南半球变得温暖。

虽说地轴特殊的倾斜角度和地球的自转导致了不同地区的季节不同，但这不是季节变化的唯一原因。66.5°的角还带给地球5个地带：热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。紧挨着赤道的是热带，太阳光线几乎是垂直照射，每一寸土地接收到的太阳光是很充足的，所储存的热量也很高。热带与极地之间的地带便是北温带和南温带，因为在这些地方太阳光是斜射的，因此所温暖的土地和水域比热带地区大。而两极是太阳斜射角度最大的地方，每69平方英里的太阳光会覆盖近两倍面积的土地，这样每一寸土地上吸收到的热量就会比赤道地方少一半，因此温度也会自然偏低。

很难在纸上把这一切解释清楚。而通过行星仪你则可以毫不费力地理解这一切，所花的时间比你阅读这些文字要短得多。但只有为数不多的城市认为有必要展示这种仪器。那么到市政委员会那里去，告诉他们你想要一个圣诞礼物：行星仪。而当他们在字典里费力地查找这个眼生的词汇时（这大概要花费他们二三十年的时间），你不妨用一只橘子或苹果、一支蜡烛以及用于涂抹标明区域的墨水碰碰运气。一根火柴可以当作北极和南极。当一只苍蝇落在这个小小的手工制作的地球仪上时，不要太沉溺于这种对比中。不要对你自己说：“假设——这仅仅是假设罢了——我们其实也是某种苍蝇，在一个巨大的橘子上漫无边际地乱爬，而这个巨大的橘子则被一枝更为巨大的蜡烛所照亮——而这两者不过都是一个巨人排遣午后烦闷的消遣！”

想像不是坏事。

但天文学领域不需要想像。