二、观察天体的周日视运动证明地球自转

太阳、月亮、星星都有着东升西落的运动，这种运动每天有规律地重复出现。运动过程中，星星之间的相对位置和星座的形状看不出有什么变化。而太阳和月亮虽然也每天东升西落，但其位置在星座中是不断变化的。古时候的人们以为整个星空每昼夜都围绕着地球旋转一周，从而建立了地球中心的宇宙观。通过长期观测研究，人们终于认识了这种运动的本质，原来是地球自转的反映，并不是天体绕地球旋转；因而称为天体的周日视运动。由于人们所处的地理纬度不同，所看到的天体视运动情况也不尽相同。如果你位于赤道上，太阳、月亮和星星都垂直于地平面升起，然后向正西方向运动， 到了西方又一个个垂直于地平落下。

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如果观测者不是位于赤道，而是位于两极，情况就不同了，在两极会看到所有的恒星既没有升也没有落。例如在北极，春分到秋分的半年时间里， 太阳永远在地平线以上顺时针绕转，而星星全部淹没在它的辉光之中。秋分以后，太阳沉入地平，群星“占据”天空，平行于地平面每日一周绕北极星旋转；直至春分，太阳又重新吞没掉它们的辉光。

如果观测者的位置不是在赤道和两极，而是在其它纬度地区，情况又各不相同了。例如在北半球，天体虽然也从东方升起，可是它们露出地平后朝向偏南运动，当它们升到最高点时，位置也最偏南，尔后又逐渐向偏西偏北落下。在我国境内观测到的天体周日视运动都是这种情况。而且纬度越高， 天体偏南的程度越大。

仔细观察便会发现，实际上各种天体都是以北极星为圆心，绕北极星旋转。有些天体不升不落而围绕北极星旋转一周，距北极星越近转圈越小；都充分证明是地球绕轴自转，而天体的周日视运动是地球自转的反映。