为什么日期是这样划分的:行星时是如何计算的
行星时是白昼的 1/12 或夜晚的 1/12。为什么正好是 12,日出和日落从何而来,为什么小时是不等的,行星序列是如何构建的,以及极地日会发生什么。附带示例的分步计算。
行星时看起来是一个神秘的系统,但其基础是简单的算术和三个天文时刻。让我们分析为什么一天被分为 12 和 12 个部分,小时的边界从何而来,以及整个方案是如何汇集到一个表格中的。
基本规则
用一句话概括行星时的规则:白昼被分为 12 个相等的部分,夜晚被分为 12 个相等的部分。
由此得出三个结论:
- 一天中总是有 24 个行星时 — 12 个白天小时和 12 个夜晚小时。
- 小时是“不等”的:它们的长度取决于白天和夜晚的持续时间。
- 小时的边界与太阳的日出和日落相连,而不是与午夜或正午相连。
该方案与我们习惯的 60 分钟制小时不同,正因如此,它们被称为“季节性”或“不等”小时。
为什么正好是 12
数字 12 的选择并非偶然——它是古代计数系统的遗产。
- 可分性。 12 可以被 2、3、4 和 6 整除,这使得计算很方便。12 也可以很容易地与巴比伦的 60 进制系统联系起来:5 × 12 = 60。
- 埃及遗产。 埃及人将白昼分为 12 小时,夜晚分为 12 小时;对于夜间观测,他们使用了 36 个“旬星”(decans)——三打星群。
- 巴比伦遗产。 巴比伦人使用六十进制算术,并将一天分为 12 个“双小时”。数字 6、12 和 60 是天文学的工具。
- 天体参考点。 观测者很容易在天空中看到 6 和 12 的倍数的划分:一个月约 30 天,黄道带 — 12 个星座,一年 — 12 个月。
结果,一天分为 12 + 12 的习惯在传统中被固定下来,并原封不动地移植到了行星时中。
参考点:日出、日落、下一次日出
要计算特定城市和日期的行星时,需要三个时刻:
| 时刻 | 角色 |
|---|---|
| 太阳升起 | 第一个白天小时的开始 |
| 太阳落下 | 第 12 个白天小时的结束,第一个夜晚小时的开始 |
| 下一次日出 | 第 12 个夜晚小时的结束 |
重要: “夜晚”是从日落到下一次日出的片段,因此计算时需要知道第二天的日出。由此得出,行星时“不知道午夜”:它们根本不使用午夜作为边界。
什么是日出
在天文学中,有几种日出的定义。对于行星时,传统上使用的是太阳圆盘的上边缘出现在数学地平线之上的那一刻,考虑到大气折射(平均约 0.5 度)。这是现代服务(包括 lunar.day)所使用的定义。
不同的服务可能使用:
- 几何日出 — 圆盘中心横跨地平线的时刻,不考虑折射和圆盘大小。
- 民用日出 — 考虑到折射后圆盘上边缘出现的时刻(用于日常计算)。
- 航海和天文黎明 — 当太阳位于地平线以下 6 度、12 度或 18 度时。
定义之间的差异仅有几分钟,但对于行星时精确表格来说很重要,因此服务会说明其使用的定义。
实践中的不等小时
行星时的长度计算如下:
- 白天小时 = (日落 − 日出) / 12
- 夜晚小时 = (下一次日出 − 日落) / 12
让我们看看明斯克(北纬 53.9 度)两个日期的例子:
| 日期 | 白天 | 夜晚小时 | 白天小时 |
|---|---|---|---|
| 6月21日 | 约 17 小时 10 分 | 约 57 分 | 约 85 分 |
| 12月21日 | 约 7 小时 20 分 | 约 83 分 | 约 37 分 |
| 3月20日 | 约 12 小时 10 分 | 约 61 分 | 约 61 分 |
模式可见:夏天白天小时比夜晚小时长,冬天则相反,而在春分和秋分时它们几乎相等。越靠近极点,偏差越大;在赤道上,小时几乎总是接近 60 分钟。
行星序列是如何构建的
现在是最有趣的部分 — 行星与数字是如何联系起来的。
- 每一天的第一个白天小时属于支配星期几的行星。例如,周一的第一个小时由月亮开启。
- 随后每个小时转到迦勒底顺序中的下一个行星:土星 ← 木星 ← 火星 ← 太阳 ← 金星 ← 汞 ← 月亮 ← 再次土星,依此类推。
- 夜晚序列不会重新开始:一天的第 13 个小时(第一个夜晚小时)获得第 12 个白天小时行星之后的行星。
- 7 小时后,行星重复:支配第一个小时的行星将在第 8 和第 15 个小时回来。
由于 24 = 7 × 3 + 3,一天中有三颗行星支配四个小时,四颗行星支配三个小时。由于一周也是七天,一天的支配者和第一个小时是一致的,整个序列每周无错误地重复。
白天和夜晚的支配者
在 lunar.day 的行星时页面上,显示了两个支配者:
- 白天支配者 — 第一个白天小时的行星,也就是星期几的行星。
- 夜晚支配者 — 第一个夜晚小时的行星(一天的第 13 个小时)。
夜晚支配者的计算很简单:它是迦勒底顺序中距离白天支配者 12 个位置的行星(考虑到循环重复)。实际上,这意味着夜晚支配者每天都在变化,且与白天支配者不一致。
极昼和极夜
在高纬度地区,一年中的部分时间太阳不落(极昼)或不升(极夜)。在这种条件下,通常分为 12 个白天小时和 12 个夜晚小时的系统失去了意义。
传统提出了特殊的模式:
- 极昼。 一天从日出到日出分为 24 个小时;使用常规的行星序列,从星期几的行星开始。上部的“白天”小时和“夜晚”小时在长度上实际上是相等的。
- 极夜。 太阳不升,但一天的边界仍然与太阳“上中天”的时刻或计算出的日出时间相连,如果太阳没有在地平线以下。
在 lunar.day 上,极昼或极夜模式是根据城市坐标和日期自动确定的,并且在时间表中清晰显示。
分步示例:明斯克,2026 年 8 月 20 日
让我们分析一个真实案例的完整计算。
步骤 1. 确定三个时刻。 对于 2026 年 8 月 20 日的明斯克:日出 05:56,日落 20:28,下一次日出 05:58(当地时间,UTC+3)。
步骤 2. 计算小时长度。
- 白天:20:28 − 05:56 = 14 小时 32 分 = 872 分。白天小时:872 / 12 ≈ 72.7 分。
- 夜晚:24 小时 − 14 小时 32 分 = 9 小时 28 分 = 568 分。夜晚小时:568 / 12 ≈ 47.3 分。
步骤 3. 确定白天支配者。 2026 年 8 月 20 日是星期四,支配者是木星。第一个白天小时是木星。
步骤 4. 构建序列。 小时顺序:第 1 — 木星,第 2 — 火星,第 3 — 太阳,第 4 — 金星,第 5 — 汞,第 6 — 月亮,第 7 — 土星,第 8 — 木星,依此类推。夜晚序列从第 13 个小时继续。
步骤 5. 验证。 在当地时间 22:00,即日落后 66 分钟,正在进行第二个夜晚小时(一天的第 13 个小时):第 12 个白天小时被汞占据,意味着第 13 个是月亮,第 14 个是土星。在 22:00,土星支配 — 夜晚链的第二个行星。
lunar.day 的表格会立即给出相同的结果 — 无需手动计算,但理解机制很有用。
白天和夜晚的支配者:参考表
为了不必每次重新计算,拥有一个整周支配者的现成表格很方便。夜晚支配者是迦勒底顺序中位于白天支配者之后 12 个位置的行星(跨越循环的开始)。
| 星期几 | 白天支配者 | 夜晚支配者 |
|---|---|---|
| 星期日 | 太阳 | 汞 |
| 星期一 | 月亮 | 木星 |
| 星期二 | 火星 | 金星 |
| 星期三 | 汞 | 土星 |
| 星期四 | 木星 | 月亮 |
| 星期五 | 金星 | 火星 |
| 星期六 | 土星 | 太阳 |
让我们检查星期二:白天支配者 — 火星(顺序中的位置 3:土星=1,木星=2,火星=3,太阳=4,金星=5,汞=6,月亮=7)。从火星开始数 12 步:3 + 12 = 15;15 − 7 = 8;8 − 7 = 1 → 土星。与表格一致:星期二的夜晚支配者 — 土星。
这张表格是整个系统的钥匙:了解星期几,你就会得到开启白天和夜晚链条的两颗行星,之后一切都按照迦勒底顺序进行。
没有计算机时如何计算行星时
在程序出现之前,人们用三种方式计算行星时。
第一种方法 — 表格。 每周每一天的现成表格列出了所有 24 个小时的行星。只需找到日期和小时 — 支配者就在列中。这种表格出现在手稿和最初的印刷日历中。
第二种方法 — “从日出计算”。 知道日出时刻和小时长度,计算出日出后过了多少分钟,除以小时长度,得到当前小时的编号。然后通过编号和迦勒底顺序找到行星。
第三种方法 — 星盘。 在星盘的背面刻有行星时刻度:从工具刻度上的太阳位置,无需计算即可读取当前小时的支配者。阿拉伯天文学家积极使用星盘,后来欧洲人也使用。
要检查表格,一个简单的技巧很有用:必须将当前小时的编号带入迦勒底顺序。如果第一个白天小时是木星(位置 2),现在是第 7 个小时,那么行星是:2 + 6 = 8;8 − 7 = 1 → 土星。这与任何现代行星时计算器所做的相同,只是没有日出和日落公式。
冬季城市的例子:画面如何变化
让我们看看同一个明斯克,但在 12 月 21 日 — 最短的一天。日出约 09:25,日落约 16:45,下一次日出 09:26。
- 白天:16:45 − 09:25 = 7 小时 20 分 = 440 分。白天小时:440 / 12 ≈ 36.7 分。
- 夜晚:24 小时 − 7 小时 20 分 = 16 小时 40 分 = 1000 分。夜晚小时:1000 / 12 ≈ 83.3 分。
差异令人印象深刻:12 月的白天小时几乎是夏季夜晚小时的一半。如果 6 月在日落时还有足够的“白天”时间来做事,那么在 12 月,所有的活动都被压缩在短暂的 36 分钟间隔内。
在实践中,这意味着同一个“金星小时”在夏天持续 85 分钟,在冬天 — 37 分钟,从传统的角度来看,这些小时在意义上是相等的,但在持续时间上不是。这就是为什么在行星时表格中,总是标明每个小时的实际开始和结束时间,而不是一个抽象的数字。
极地例子:诺里尔斯克
在诺里尔斯克(北纬 69.3 度)的纬度,6 月中旬太阳根本不落,12 月不升。
在极昼期间,系统从日出时刻(或者,在完全没有日落的时期,从一天的约定点)开始计算小时,并将它们分为 24 个相等的部分。行星序列保持不变:第一个小时 — 星期几的行星,然后是迦勒底顺序。唯一的区别是“白天”小时和“夜晚”小时在长度上变得相等。
在极夜期间,一天的开始边界被认为是太阳最接近地平线的时刻,或者计算出的日出。lunar.day 会根据城市坐标和日期自动切换极昼和极夜模式,因此表格始终是正确的。
需要记住的特点
- 小时是本地的。 在不同的城市同一时刻,小时的行星可能不同,因为日出和日落不同。
- 当地时间。 所有小时边界都标明在城市的当地时间,考虑到时区。
- 小时“追赶”日出。 行星时每天在日出时刻重置,而不是在午夜,所以“行星早晨”与日历早晨不一致。
- 服务之间的小差异。 不同的服务可能使用不同的日出定义,并以不同的方式考虑折射,因此小时边界可能会有几分钟的偏差。
lunar.day 如何计算小时
在 lunar.day 上,行星时是根据城市坐标(纬度、经度、海拔)和日期计算的:
- 日出、日落和下一次日出是使用标准的考虑折射的天文算法计算的。
- 白天和夜晚小时通过除以 12 计算,行星序列从星期几的支配者开始构建。
- 时间被转换为城市的当地时区。
- 极昼和极夜模式是自动确定的。
结果是一张包含所有 24 小时的精确开始和结束时间、白天和夜晚支配者以及当前小时的表格,实时更新。有关每个小时应该计划什么的更多信息,请阅读关于选择活动时间的选择文章。
理解这些规则使你能够有意识地使用行星时 — 作为一种文化传统和有趣的工具,而不是作为严格的规定。
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