為什麼日期是這樣劃分的:行星時是如何計算的
行星時是白晝的 1/12 或夜晚的 1/12。為什麼正好是 12,日出和日落從何而來,為什麼小時是不等的,行星序列是如何構建的,以及極地日會發生什麼。附帶示例的分步計算。
行星時看起來是一個神秘的系統,但其基礎是簡單的算術和三個天文時刻。讓我們分析為什麼一天被分為 12 和 12 個部分,小時的邊界從何而來,以及整個方案是如何匯集到一個表格中的。
基本規則
用一句話概括行星時的規則:白晝被分為 12 個相等的部分,夜晚被分為 12 個相等的部分。
由此得出三個結論:
- 一天中總是有 24 個行星時 — 12 個白天小時和 12 個夜晚小時。
- 小時是“不等”的:它們的長度取決於白天和夜晚的持續時間。
- 小時的邊界與太陽的日出和日落相連,而不是與午夜或正午相連。
該方案與我們習慣的 60 分鐘制小時不同,正因如此,它們被稱為“季節性”或“不等”小時。
為什麼正好是 12
數字 12 的選擇並非偶然——它是古代計數系統的遺產。
- 可分性。 12 可以被 2、3、4 和 6 整除,這使得計算很方便。12 也可以很容易地與巴比倫的 60 進制系統聯繫起來:5 × 12 = 60。
- 埃及遺產。 埃及人將白晝分為 12 小時,夜晚分為 12 小時;對於夜間觀測,他們使用了 36 個“旬星”(decans)——三打星群。
- 巴比倫遺產。 巴比倫人使用六十進制算術,並將一天分為 12 個“雙小時”。數字 6、12 和 60 是天文學的工具。
- 天體參考點。 觀測者很容易在天空中看到 6 和 12 的倍數的劃分:一個月約 30 天,黃道帶 — 12 個星座,一年 — 12 個月。
結果,一天分為 12 + 12 的習慣在傳統中被固定下來,並原封不動地移植到了行星時中。
參考點:日出、日落、下一次日出
要計算特定城市和日期的行星時,需要三個時刻:
| 時刻 | 角色 |
|---|---|
| 太陽升起 | 第一個白天小時的開始 |
| 太陽落下 | 第 12 個白天小時的結束,第一個夜晚小時的開始 |
| 下一次日出 | 第 12 個夜晚小時的結束 |
重要: “夜晚”是從日落到下一次日出的片段,因此計算時需要知道第二天的日出。由此得出,行星時“不知道午夜”:它們根本不使用午夜作為邊界。
什麼是日出
在天文學中,有幾種日出的定義。對於行星時,傳統上使用的是太陽圓盤的上邊緣出現在數學地平線之上的那一刻,考慮到大氣折射(平均約 0.5 度)。這是現代服務(包括 lunar.day)所使用的定義。
不同的服務可能使用:
- 幾何日出 — 圓盤中心橫跨地平線的時刻,不考慮折射和圓盤大小。
- 民用日出 — 考慮到折射後圓盤上邊緣出現的時刻(用於日常計算)。
- 航海和天文黎明 — 當太陽位於地平線以下 6 度、12 度或 18 度時。
定義之間的差異僅有幾分鐘,但對於行星時精確表格來說很重要,因此服務會說明其使用的定義。
實踐中的不等小時
行星時的長度計算如下:
- 白天小時 = (日落 − 日出) / 12
- 夜晚小時 = (下一次日出 − 日落) / 12
讓我們看看明斯克(北緯 53.9 度)兩個日期的例子:
| 日期 | 白天 | 夜晚小時 | 白天小時 |
|---|---|---|---|
| 6月21日 | 約 17 小時 10 分 | 約 57 分 | 約 85 分 |
| 12月21日 | 約 7 小時 20 分 | 約 83 分 | 約 37 分 |
| 3月20日 | 約 12 小時 10 分 | 約 61 分 | 約 61 分 |
模式可見:夏天白天小時比夜晚小時長,冬天則相反,而在春分和秋分時它們幾乎相等。越靠近極點,偏差越大;在赤道上,小時幾乎總是接近 60 分鐘。
行星序列是如何構建的
現在是最有趣的部分 — 行星與數字是如何聯繫起來的。
- 每一天的第一個白天小時屬於支配星期幾的行星。例如,週一的第一個小時由月亮開啟。
- 隨後每個小時轉到迦勒底順序中的下一個行星:土星 ← 木星 ← 火星 ← 太陽 ← 金星 ← 汞 ← 月亮 ← 再次土星,依此類推。
- 夜晚序列不會重新開始:一天的第 13 個小時(第一個夜晚小時)獲得第 12 個白天小時行星之後的行星。
- 7 小時後,行星重複:支配第一個小時的行星將在第 8 和第 15 個小時回來。
由於 24 = 7 × 3 + 3,一天中有三顆行星支配四個小時,四顆行星支配三個小時。由於一週也是七天,一天的支配者和第一個小時是一致的,整個序列每週無錯誤地重複。
白天和夜晚的支配者
在 lunar.day 的行星時頁面上,顯示了兩個支配者:
- 白天支配者 — 第一個白天小時的行星,也就是星期幾的行星。
- 夜晚支配者 — 第一個夜晚小時的行星(一天的第 13 個小時)。
夜晚支配者的計算很簡單:它是迦勒底順序中距離白天支配者 12 個位置的行星(考慮到循環重複)。實際上,這意味著夜晚支配者每天都在變化,且與白天支配者不一致。
極晝和極夜
在高緯度地區,一年中的部分時間太陽不落(極晝)或不升(極夜)。在這種條件下,通常分為 12 個白天小時和 12 個夜晚小時的系統失去了意義。
傳統提出了特殊的模式:
- 極晝。 一天從日出到日出分為 24 個小時;使用常規的行星序列,從星期幾的行星開始。上部的“白天”小時和“夜晚”小時在長度上實際上是相等的。
- 極夜。 太陽不升,但一天的邊界仍然與太陽“上中天”的時刻或計算出的日出時間相連,如果太陽沒有在地平線以下。
在 lunar.day 上,極晝或極夜模式是根據城市座標和日期自動確定的,並且在時間表中清晰顯示。
分步示例:明斯克,2026 年 8 月 20 日
讓我們分析一個真實案例的完整計算。
步驟 1. 確定三個時刻。 對於 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(當地時間,UTC+3)。
步驟 2. 計算小時長度。
- 白天:20:28 − 05:56 = 14 小時 32 分 = 872 分。白天小時:872 / 12 ≈ 72.7 分。
- 夜晚:24 小時 − 14 小時 32 分 = 9 小時 28 分 = 568 分。夜晚小時:568 / 12 ≈ 47.3 分。
步驟 3. 確定白天支配者。 2026 年 8 月 20 日是星期四,支配者是木星。第一個白天小時是木星。
步驟 4. 構建序列。 小時順序:第 1 — 木星,第 2 — 火星,第 3 — 太陽,第 4 — 金星,第 5 — 汞,第 6 — 月亮,第 7 — 土星,第 8 — 木星,依此類推。夜晚序列從第 13 個小時繼續。
步驟 5. 驗證。 在當地時間 22:00,即日落後 66 分鐘,正在進行第二個夜晚小時(一天的第 13 個小時):第 12 個白天小時被汞佔據,意味著第 13 個是月亮,第 14 個是土星。在 22:00,土星支配 — 夜晚鏈的第二個行星。
lunar.day 的表格會立即給出相同的結果 — 無需手動計算,但理解機制很有用。
白天和夜晚的支配者:參考表
為了不必每次重新計算,擁有一個整週支配者的現成表格很方便。夜晚支配者是迦勒底順序中位於白天支配者之後 12 個位置的行星(跨越循環的開始)。
| 星期幾 | 白天支配者 | 夜晚支配者 |
|---|---|---|
| 星期日 | 太陽 | 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 | 太陽 |
讓我們檢查星期二:白天支配者 — 火星(順序中的位置 3:土星=1,木星=2,火星=3,太陽=4,金星=5,汞=6,月亮=7)。從火星開始數 12 步:3 + 12 = 15;15 − 7 = 8;8 − 7 = 1 → 土星。與表格一致:星期二的夜晚支配者 — 土星。
這張表格是整個系統的鑰匙:了解星期幾,你就會得到開啟白天和夜晚鏈條的兩顆行星,之後一切都按照迦勒底順序進行。
沒有計算機時如何計算行星時
在程式出現之前,人們用三種方式計算行星時。
第一種方法 — 表格。 每週每一天的現成表格列出了所有 24 個小時的行星。只需找到日期和小時 — 支配者就在列中。這種表格出現在手稿和最初的印刷日曆中。
第二種方法 — “從日出計算”。 知道日出時刻和小時長度,計算出日出後過了多少分鐘,除以小時長度,得到當前小時的編號。然後通過編號和迦勒底順序找到行星。
第三種方法 — 星盤。 在星盤的背面刻有行星時刻度:從工具刻度上的太陽位置,無需計算即可讀取當前小時的支配者。阿拉伯天文學家積極使用星盤,後來歐洲人也使用。
要檢查表格,一個簡單的技巧很有用:必須將當前小時的編號帶入迦勒底順序。如果第一個白天小時是木星(位置 2),現在是第 7 個小時,那麼行星是:2 + 6 = 8;8 − 7 = 1 → 土星。這與任何現代行星時計算器所做的相同,只是沒有日出和日落公式。
冬季城市的例子:畫面如何變化
讓我們看看同一個明斯克,但在 12 月 21 日 — 最短的一天。日出約 09:25,日落約 16:45,下一次日出 09:26。
- 白天:16:45 − 09:25 = 7 小時 20 分 = 440 分。白天小時:440 / 12 ≈ 36.7 分。
- 夜晚:24 小時 − 7 小時 20 分 = 16 小時 40 分 = 1000 分。夜晚小時:1000 / 12 ≈ 83.3 分。
差異令人印象深刻:12 月的白天小時幾乎是夏季夜晚小時的一半。如果 6 月在日落時還有足夠的“白天”時間來做事,那麼在 12 月,所有的活動都被壓縮在短暫的 36 分鐘間隔內。
在實踐中,這意味著同一個“金星小時”在夏天持續 85 分鐘,在冬天 — 37 分鐘,從傳統的角度來看,這些小時在意義上是相等的,但在持續時間上不是。這就是為什麼在行星時表格中,總是標明每個小時的實際開始和結束時間,而不是一個抽象的數字。
極地例子:諾里爾斯克
在諾里爾斯克(北緯 69.3 度)的緯度,6 月中旬太陽根本不落,12 月不升。
在極晝期間,系統從日出時刻(或者,在完全沒有日落的時期,從一天的約定點)開始計算小時,並將它們分為 24 個相等的部分。行星序列保持不變:第一個小時 — 星期幾的行星,然後是迦勒底順序。唯一的區別是“白天”小時和“夜晚”小時在長度上變得相等。
在極夜期間,一天的開始邊界被認為是太陽最接近地平線的時刻,或者計算出的日出。lunar.day 會根據城市座標和日期自動切換極晝和極夜模式,因此表格始終是正確的。
需要記住的特點
- 小時是本地的。 在不同的城市同一時刻,小時的行星可能不同,因為日出和日落不同。
- 當地時間。 所有小時邊界都標明在城市的當地時間,考慮到時區。
- 小時“追趕”日出。 行星時每天在日出時刻重置,而不是在午夜,所以“行星早晨”與日曆早晨不一致。
- 服務之間的小差異。 不同的服務可能使用不同的日出定義,並以不同的方式考慮折射,因此小時邊界可能會有幾分鐘的偏差。
lunar.day 如何計算小時
在 lunar.day 上,行星時是根據城市座標(緯度、經度、海拔)和日期計算的:
- 日出、日落和下一次日出是使用標準的考慮折射的天文算法計算的。
- 白天和夜晚小時通過除以 12 計算,行星序列從星期幾的支配者開始構建。
- 時間被轉換為城市的當地時區。
- 極晝和極夜模式是自動確定的。
結果是一張包含所有 24 小時的精確開始和結束時間、白天和夜晚支配者以及當前小時的表格,實時更新。有關每個小時應該計劃什麼的更多信息,請閱讀關於選擇活動時間的選擇文章。
理解這些規則使你能夠有意識地使用行星時 — 作為一種文化傳統和有趣的工具,而不是作為嚴格的規定。
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