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先來判斷位置 首先,，小人向地心望去，我們視線與地心的連線將落在地球圓面的圓心,。于是在圖片作圖,，畫出兩條直徑，交點A即為圓心,。也就是說,，小人所處的位置，位于A點的正上方,。如果你像我一樣是個文科生,，肯定很熟悉地球儀，你會發(fā)現(xiàn)A點西邊是非洲大陸,，東北方向一點點是馬達加斯加,。 那么只需要查找A點的經緯度，就可以知道小人在地球哪一點上空了,，這時候我們需要一個地球儀,。我打開了軟件Google Earth代替。 如圖,，在Google Earth軟件中把地球旋轉到這個角度,，標出A點。直接在軟件下邊欄可以查到這一點的經緯坐標：大約在南緯30°,，東經37°左右,。 也就是說，我們只要位于這一點之上的太空任何一點,，都可以取得這個視角,。 但是，注意,！不能太近,，太近了你根本看不到地球的邊緣，人眼的雙眼可視角度基本是在120°左右,，距離地球太近了地球會充滿你的視野,，所以拍攝這張照片至少要距離地球一定的區(qū)間內。 區(qū)間的下限是,，至少按照可視角度要求,，把地球舒舒服服地放在你視野的中間，旁邊還有一些留白,。懶得算了,，好在Google Earth有個作弊功能，你只需把地球擺在你視野舒服的位置，它可以自動幫你算出你所處的高度,。我模擬了一下,，高度大約是不低于2.5萬公里。（阿波羅17號太空船拍攝這張照片的高度是4.5萬公里,，在這個高度區(qū)間內）,。 那區(qū)間的上限吶？可不可以無限遠,？ 理論上可以,，只要你有一個長焦鏡頭，你就可以看到地球的這個角度,，就算你在一光年以外,，只要用一個超超超長焦鏡頭，也可以拍下這張照片（但請注意,，在一光年的尺度上,，你可以晚一年再去一光年以外那個位置上擺好造型，那個時候光線才能傳到你一光年以外的鏡頭里）然后這個天象發(fā)生之時,。只要你的鏡頭和地球之間只隔了這個小伙伴,，沒有其他東東遮擋。 最后的答案是,，你只要處于地球南緯30°,，東經37°這點附近的上空，距離地球表面大于月2.5萬公里,，鏡頭和地球之間無遮擋,，然后這個小人站在你前面，就可以看到這一幕,。 那么,，這個小伙伴有沒有可能是站在月亮上吶？這取決于月亮有沒有可能運行到這一點上空,，而且距離也在這個區(qū)間內,。 答案是，也有一點可能,。 如果月亮要運行到點A正上方，這時,，月球與地球中心連線與地球赤道面的交角必須等于這一點的緯度,，而這個交角不可能大于運轉面（白道面）與地球自傳面（赤道面）交角（也就是白赤交角）。 根據(jù)天文學測算,，白赤交角是不斷變化的,，這個角度在18°17′到28°35′之間周期性變化。也就是說，月亮直射點最往南可以直射到南緯28.5°左右,。而A點的緯度在30°,。差了1.5°，不過考慮到我用Google Earth測量的時候沒準點偏了會有1.5°的誤差,，那也就是說,，月球在A點上方也有可能。 那如何判斷這個時間吶,？ 先判斷一下月相,，我們已經推斷出，月球在太陽和地球之間,，那么必然是新月,，也就是農歷初一左右。 白赤交角一個變化周期是18年11天又8小時,。18年11天又8小時,，這個時間周期叫做一個“沙羅周期”。雖然我們《三體》迷都知道,，三體運動除了幾種有限的形式,，一般說來是無解的。不過好在,，日地月三體質量懸殊,，近似情況基本可解。太陽,、地球,、月亮每過一個18年11天又8小時的沙羅周期，位置就會進行一次循環(huán),。每個沙羅周期里會順次發(fā)生43次日食以及28次月食,，這也說明地球一次日食或月食之后，等過一個沙羅周期,，這個日食或月食還會原樣再發(fā)生一次,。所以想要月亮運行到這一點上空，錯過一個周期要等十八年,。 上一次月亮赤緯最大年是2005到2007年期間,，如果本圖成立，就需要在這三年中選一下（當然你往之前或者之后數(shù)一個或者幾個沙羅周期也行）,。但就算在2005-2007年里,，也不是每一天都行。因為,，要使月亮在新月時月亮直射點最南,，必須在12月冬至前后,。為什么？請看下圖,，黃道和白道長這樣： 為了讓月亮直射最南,，必須在白赤交角最大時，月亮與太陽同時運行到圖的左邊最南端,，此刻,，月亮直射地球南緯28.5°，太陽直射南回歸線附近,，這樣月亮位于日地中間,，才有可能既滿足“新月”條件，還滿足“月亮最南”條件,。 然后查回萬年歷,，看看白赤交角最大那幾年的冬至附近是否也恰好是新月。2005年冬至是廿二,，下弦月,，排除。2007年冬至是十三,，這都要滿月了,，也不行。2006年,，冬至日初三,，啊，這一天差不多,，還行,！冬至前一天是初二，效果也不錯,！ 那么,，微信歡迎頁這張圖里，到底是不是冬至吶,？ 竟然真是,！ 這張圖南方的南極圈全是亮的！正是南極圈極晝,，也正是冬至日前后,！并不矛盾！滿足“新月最南”條件,！棒極了,！ 地方時就好推算多了，太陽直射點為東經37°左右,，該經度地方時為正午12點,，地球每小時轉過15°。這時預估格林尼治時間大約為上午9點半,。 最后,，推斷一下環(huán)境吧。 1.如果小伙伴站在月球上,，由于他后背和附近地面沒有被身后的太陽照亮,，而且還能看見地球，可以推斷他要么是站在月亮的背太陽光一面,，要么是身后有個什么東西遮擋了陽光,。 2.小伙伴看到的地球上面就是北方，證明他站在月球的北半球,。 3.小伙伴肯定不是直接站在月球地面上,，因為他腳踩的地方彎的太厲害了，他應該是站在一個球型穹頂上面（就比如國家大劇院的房蓋）,，然后拍攝者在遠處以長焦鏡頭進行攝影,，把小伙伴的身影投射在地球圓面上，顯得尤為孤寂,。使用的攝影技巧大約如下圖： 總結： 1.只要這個小伙伴站在地球南緯30°,，東經37°這點附近的上空，距離地球表面大于月2.5萬公里,，鏡頭和地球之間無遮擋,，拍攝者從后面以長焦鏡頭拍攝，選擇任何一個冬至日（保證南極圈極晝）,，待到格林尼治時間九點半,，就可以拍到微信主畫面。 2.如果是在月球上拍的,，需滿足以下情況： 在2006年,，冬至日農歷初三當天或者前面這幾天，格林尼治時間9點半,，月亮運行到了白赤交角最大的28.5°的最南端,，直射地球南緯28.5°附近。這時一個小人站在月球背光面面向地球一側的北半球的一個圓形凸起上,，你站在他身后,，拿著長焦鏡頭一對，哇,，拍下了這張照片,。 其實這個概率真的挺小的，不過至少還有可能不是么,。
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