本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
七月的大部分时间我都在旅行,所以我希望您喜欢这篇来自过去的文章,它最初发表在萌芽科学家博客上,日期是2012年7月10日。去年夏天是我第一次住在纽约,当我的室友告诉我曼哈顿巨石阵时,我超级兴奋。事实证明,所有酷孩子都已经知道了,但我是当天幸运的10000人之一。我已更新本文,加入了今年的正确日期。
明天傍晚,夕阳将与曼哈顿的街道网格对齐,产生一种引人注目的现象,被称为“曼哈顿巨石阵”。它得名于英国更著名的巨石阵,在夏至日,太阳会从那里著名的踵石上方升起。曼哈顿巨石阵每年发生两次,一次在夏至日大约三周前(今年是5月29日和30日),一次在夏至日大约三周后(7月12日和13日)。
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事。
海登天文馆馆长,同时也是城市美国自然历史博物馆的馆长尼尔·德葛拉斯·泰森,被认为是“发现”这种现象的人,自从大约十年前他发表了一张从西向34街拍摄的夕阳照片以来,这种现象越来越受欢迎。作为这个国家人口最稠密地区之一的天体物理学家,泰森花费了大量时间寻找将纽约人与天文世界联系起来的方法,他很高兴曼哈顿巨石阵引起了这么多人的共鸣。
尽管一些纽约人可能这样认为,但太阳在世界各地都会升起和落下,因此理论上,任何按网格布局的城市,甚至是一条笔直的道路,都可能拥有自己的“巨石阵*”。我们如何在家里一起玩,并找出我们何时可能会看到我们自己社区的巨石阵事件?
首先,这里有一些关于巨石阵的背景知识。它们为什么会发生,以及为什么一年发生两次?与流行的看法相反,太阳并非每天都从正东方升起,从正西方落下。在远离赤道的地方,太阳一年只有两次从正东方升起,从正西方落下:在三月和九月的春分和秋分时。在预示着北半球春季(南半球秋季)的春分之后,日出和日落的方位角或方向角会向北移动,然后在夏至日停止并向南返回,经过秋分,然后在冬至日到达并再次反转方向。
北半球的位置越靠北,南半球的位置越靠南,网格的偏移量就越大,并且仍然可以在一年中的某个时候与太阳对齐。例如,曼哈顿的网格与地理网格偏移约 29 度,没有夏至日日落角度那么倾斜,因此太阳在夏至日前后几周与网格对齐。
要找到太阳将沿您的街道线直接升起或落下的日期,需要计算太阳和道路(或其他候选地标)的方位角。方位角是以度为单位测量的,从正北顺时针方向计算,因此正东是 90 度,正南是 180 度,正西是 270 度。曼哈顿 29 度的倾斜度对应于东方 119 度和西方 299 度的方位角。
如果您有 Photographer's Ephemeris 应用程序,您可以跳过接下来的五个段落。只需输入您想要的位置,黄色和橙色线将显示日出和日落的方向。但是,如果您不需要该死的应用程序,请继续阅读!
要找到您自己街道的巨石阵方位角,您可以使用 http://googlecompass.com/ 上的交互式在线指南针,并搜索您的地址,或您感兴趣的任何城市或地标。当您放大到舒适的级别时,单击左下角的“显示指南针”。地图上将出现一个指南针。您可以将此指南针拖动到屏幕上您想要的任何位置,然后旋转它,直到箭头指向所讨论街道的方向。要找到日出巨石阵,请将箭头指向东方;对于日落,请将箭头指向西方。箭头与正北方向的角度将显示在右上角。
许多因素会影响特定地点特定时间的日出和日落方向。纬度和一年中的时间是主要的,但地球轨道的椭圆率以及地球并非完全球形这一事实也必须考虑在内。幸运的是,您不必自己计算方程式:您可以购买天文软件或使用 美国海军天文台 或 SunEarth Tools 来查找太阳的高度角和方位角。
在任一网站上的表格中输入地名或地理坐标和日期。将出现一个表格,其中包含全天太阳的高度角和方位角。为了校正大气折射和太阳的视大小(当太阳接近地平线时发生的视错觉),请查看略低于零的高度角,以找到日出或日落时太阳的方位角。如果日出或日落方位角与您的街道方位角匹配,那么您就找到了一个巨石阵!
似乎没有可用于日出/日落方位角的反向查找选项,因此您无法询问表格太阳将在哪一天具有特定的方位角。您必须稍微尝试一下才能找到您的巨石阵的日期。如果您正在寻找日落巨石阵,如果网格顺时针倾斜,请检查 6 月 20 日,如果网格逆时针倾斜,请检查 12 月 21 日;这些是冬至和夏至的日期,可以让您知道您的街道是否完全有巨石阵。(如果您的街道轴线偏离正东或正西的程度超过冬至和夏至时的方位角,那么您就没戏了。)
当您确定是否存在理论上的巨石阵时,您可以调整日期以精确地确定它。尝试将日期从冬至和夏至移动一个月,并注意日出或日落方位角如何变化。您将能够从那里调整日期以找到您的巨石阵。这需要一点练习,但您不需要完全精确。与曼哈顿巨石阵一样,可能在不同的日出或日落点,太阳与街道网格对齐的日期可能不止一天,而且它们都可能很有趣。
要找到您附近壮观的巨石阵,请寻找天气晴朗、有宏伟的建筑物或自然景观、地平线清晰可见且道路笔直的区域。芝加哥拥有摩天大楼林立的市中心和近乎完美的东西向网格,可能会在春分和秋分时在密歇根湖上产生美丽的日出巨石阵。多伦多的一些居民已经发现,他们网格 16 度的逆时针偏移在二月和十月产生了多伦多巨石阵日落。而且,对于任何胆敢在 8 月 12 日日落时分走到巴黎第七区或第八区繁忙的香榭丽舍大街中间的人来说,应该有可能看到夕阳穿过凯旋门!
如果您在纽约市并想观看曼哈顿巨石阵,最好的选择是沿着宽阔的东-西向街道尽可能向曼哈顿东部走。第 34 街的帝国大厦和第 42 街的克莱斯勒大厦营造了特别引人注目的景观。您也可以参加周四晚上在海登天文馆举办的节目,以了解更多关于曼哈顿巨石阵的信息。
对于你们其他人,我想知道你们在哪里尝试寻找巨石阵。您的街道在网格上吗?您是否可以欣赏到西南部的台地、圣路易斯的拱门或其他可能以特别美丽的方式框住太阳的人造或自然景观?如果您找到了位置和日期或拍摄到精彩的照片,请在评论中告诉我。
*这是“巨石阵”一词的非标准用法。(但“Stonehenge”也是如此,所以我认为我很清楚。)感谢评论员 michaelbott 在去年这篇文章最初发表时指出了这一点。如果您想正确使用“巨石阵”一词,维基百科可以提供帮助。