为什么说北极星不等于北天极

我们把天上的星星想象成分布在一个球面——即天球上。地球自转轴与天球相交于两个交点，与地球北极对应的叫北天极。北天极附近有一个小熊星座，其中最亮的一颗星小熊座α被称为“北极星”，它非常靠近北天极现在的位置，两者相距不到1°，因此成了指示北方的天然标志。

小熊星座是相对固定的，然而，地球自转轴在太空中所指的方向，却并非固定不变。因为地球并非完美的圆球，它的赤道部分稍微突出一些，而两极部分则略为扁平。此外，地球的自转轴与地球公转轨道平面（即黄道面）相交成约66.5°的夹角，而太阳对地球的引力是沿着黄道面方向，与地球的赤道面成大约23.5°的交角，月亮对地球的引力也在此方向附近。这样一来就产生了一种拉力，要把地球赤道突出的部分拉到黄道面内去。可是，地球在自转，转动的惯性使得地球自转轴围绕着通过地球中心并与黄道面垂直的轴线旋转出一个圆锥。地球自转轴的这种运动，称为进动。

地轴进动引起北天极在群星间绕北黄极转动，即岁差运动

由于地球自转轴的进动，北天极在天球上相对于恒星的位置以大约26000年为周期画出一个很大的圆。这个圆的半径所张的角度就等于地球赤道面与黄道面的夹角，也就是约23.5°。由此可知，我们今天看到小熊座α星非常靠近北天极，只是一种暂时的巧合。四五千年前，北天极在天龙座α星（中国古代称为“右枢”）附近，可是，右枢星是一颗不起眼的4等星，让它来充当“北极星”的角色，实在是勉为其难了。于是周、秦时代，我们的祖先以“帝星”为北极星，这颗恒星即小熊座β星，是一颗2等星。随着时间流逝，北天极慢慢向小熊座α方向移动，使得它越来越成为名副其实的“北极”星。然而这种趋势不会永远持续下去。到2100年左右，北天极与小熊座α的角距离达到最小（约28′）之后，北天极就会慢慢离开小熊座α。再过12000年，北天极将移动到织女星附近，织女星会成为新的北极星。它是一颗非常明亮的星星，寻找起来比现在的北极星要容易得多。

与北天极的变迁相对应，地球自转轴的进动还会产生岁差运动。地球赤道面向外延伸与天球面相交的轨迹称为天赤道；黄道面向外延伸，与天球面相交的轨迹则称为黄道。天球上黄道与赤道的交点，即为春分点。由于进动的作用，春分点每年会沿着黄道自东向西移动约50″的角度。由于春分点的移动，太阳每年同一时刻在天空中的位置就会发生微小的偏移，经过长时间积累后，就会发现每年的同一时刻，太阳相对于恒星背景的位置是在移动的，这种运动就称为岁差运动。（林清）