如果你不幸在漆黑的夜晚迷失方向，請不要慌張。天上有一顆星星會給你指引方向。這顆星星就是北極星。
北極星和北斗星
我們在迷失方向的情況下怎樣才能找到北極星呢？我們可以先找到北斗星。然后通過北斗星在尋找北極星。北斗星是北半球天空中一組重要的星象，是很好尋找的。北斗星是由七顆恒星組成的。在中國古代，人們把這七顆恒星聯(lián)系起來想象成舀酒的斗。
如何通過北斗七星來尋找北極星呢？我們先來熟悉一下北斗七星的名字。北斗七星從斗口到斗柄末端依次是天樞、天璇、天璣、天權(quán)、玉衡、開陽、搖光。
北斗七星的名稱
我們可以把斗口天璇和天樞的連線向外延長大約5倍的距離，就會看到一顆和北斗七星亮度差不多的星星。這就是北極星了。找到了北極星，我們就找到北方了。
在我們中國有一句關(guān)于北斗七星的諺語：“斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋，斗柄北指，天下皆冬。”這句諺語是說，北斗星的斗柄指向會預(yù)示著春夏秋冬的交替。就如下圖所示的那樣。
北斗七星指向和季節(jié)變化關(guān)系
從這句諺語中我們還發(fā)現(xiàn)，北斗星的斗柄在春夏秋冬四個季節(jié)里面分別指向了東南西北，這不就意味著北斗七星的斗柄在一年之中在天上轉(zhuǎn)了一圈么？然而無論北斗七星的斗柄指向哪里，斗口最末端的天璇和天樞連線的延長線5倍距離的地方都是北極星。這個是不變的。不然我們也就無法準確地找到北極星了。
這又意味著什么呢？這意味著北斗七星在“圍繞”著北極星轉(zhuǎn)動啊！如果我們整晚都在觀察北斗七星的話，就會發(fā)現(xiàn)北斗七星總是在“圍繞”著北極星轉(zhuǎn)動的。那它們之間有什么關(guān)系么？
天上的星星繞著北極星轉(zhuǎn)
其實，不光是北斗七星在“圍繞”著北極星轉(zhuǎn)動，所有北部天空的星星都在“圍繞”著北極星轉(zhuǎn)動。北斗七星“圍繞”著北極星轉(zhuǎn)動和地球圍繞著太陽轉(zhuǎn)動是有本質(zhì)的區(qū)別的。地球是因為受到太陽引力的影響而圍繞著太陽轉(zhuǎn)動。但是北斗七星圍繞著北極星轉(zhuǎn)動卻是因為地球的自轉(zhuǎn)引起的。
北極星和地球自轉(zhuǎn)軸
北極星為什么會位于天空的正北方不動呢？這是因為地球地軸的指向引起的。北極星正好位于地軸的指向上。地球是圍繞著地軸轉(zhuǎn)動的。所以，北極星相對于其他恒星是靜止不動的。而北斗七星的位置是偏離地球地軸的。所以它們在天空中的相對位置也會跟隨著地球一起繞著地軸轉(zhuǎn)動。這樣我們就會覺得它們在繞著北極星轉(zhuǎn)動了。然而它們在宇宙中卻是毫無關(guān)聯(lián)的恒星。
北極星是一顆怎樣的恒星呢？現(xiàn)在天上的北極星叫做勾陳一。勾陳一是一顆黃色超巨星，距離地球大約433光年。它的質(zhì)量是太陽的4倍，直徑大約5200萬公里，大約是太陽直徑的37倍。北極星勾陳一的體積是太陽的5萬多倍。
北極星和太陽大小比較
雖然從地球上看，北斗七星組成了一個勺子的形狀，但是北斗七星也是由七顆毫無關(guān)聯(lián)的恒星組成的。它們到地球的距離遠近和自身的大小都各不相同。
北斗七星中的開陽距離地球最近，是78光年；天樞距離地球最遠，是124光年。同時天樞的直徑是太陽的32倍，體積是太陽的3萬多倍。它是北斗七星中體積最大的一顆。距離地球81光年的天權(quán)是北斗七星中質(zhì)量和體積最小的一顆。它的質(zhì)量是太陽的1.6倍，直徑是太陽的1.4倍。
北極星和北斗七星大小比較
我們在介紹北極星勾陳一時，用到了“現(xiàn)在”一詞。難道勾陳一以前不是北極星么？未來也不是么？是的，北極星并不是一顆固定的恒星。天上的恒星誰能成為北極星，地球的地軸說了算！地軸指向誰，誰就是北極星。由于地球的地軸存在周期性的緩慢擺動，因此在不同的歷史時期，北極星的位置屬于不同的恒星。而現(xiàn)在的勾陳一也是在明清時期才成為北極星的。科學(xué)家推算，到公元14000年后織女星將會成為北極星。
不同時期的北極星
組成北斗星的七顆恒星都在以不同的速度朝著不同的方向運動著。因此北斗七星在天空中的位置也是會發(fā)生變化的。下面這幅圖描述的是不同時期的北斗七星所組成的形狀。10萬年前的原始人和10萬年后的未來人看到的可不是一個勺子形狀的北斗七星啊。
北斗七星在不同歷史時期的形狀
所以，我們在地球上看北斗七星好像是在圍繞著北極星轉(zhuǎn)動，那是地球自轉(zhuǎn)軸的指向造成的。其實宇宙中的它們是毫無關(guān)聯(lián)的。
