Chương I: Những quy ước về bầu trời
1, Thiên cầu (celestial sphere):
Trên bầu trời nhìn thấy hàng ngày, người ta quan sát thấy rất nhiều các thiên thể như Mặt Trời, Mặt Trăng, các hành tinh, các vì sao và .... thậm chí là các đám mây nữa. Khoảng cách của chúng đến Trái Đất và khoảng cách của chúng so với nhau rất khác nhau. Để tiện quan sát trực quan, người ta tưởng tượng ra một mặt cầu khổng lồ bao quanh Trái Đất ở một khoảng cách nào đó không xác định, nó giống như một cái nền mà trên đó có đính tất cả các thiên thể nêu trên. Gọi mặt cầu tưởng tượng đó là Thiên Cầu, người ta có thể coi chuyển động chung từ Đông sang Tây của tất cả các thiên thể trên bầu trời hàng ngày là chuyển động của Thiên cầu.
2, Thiên đỉnh (zenith), thiên để (nadir):
Nếu bạn đứng tại một điểm trên Trái Đất và quan sát Thiên cầu thì bạn có thể tưởng tượng rằng có một đường thẳng đi qua bạn và tâm Trái Đất, đường nối bạn với tâm Trái Đất này cắt Thiên cầu tại 2 điểm. Một điểm ngay trên đỉnh đầu bạn, đó là Thiên đỉnh. Còn điểm còn lại thì đối xứng với thiên đỉnh, nó cắt Thiên Cầu tại phía bên kia, bạn không thể thấy nó do bị Trái Đất che khuất, điểm đó được gọi là
Thiên để.
Mỗi điểm bát kì trên Trái Đất đều có một thiên đỉnh và một thiển để riêng, 2 điểm đối nhau qua tâm Trái Đất thì thiên đỉnh của điểm này sẽ là thiên để của điểm kia và ngược lại.
3, Thiên cực (celestial pole):
Ta đã biết Trái Đất có một trục Bắc- Nam nối 2 địa cực Bắc-Nam và đi qua tâm Trái Đất. Nếu kéo dài trục Trái Đất ra vô hạn theo hướng Bắc Nam của Địa Cầu thì đường thẳng cắt Thiên cầu tại 2 điểm gọi là thiên cực Bắc (Nord Celestial Pole) và thiên cực Nam (South Celestial Pole). Như vậy nếu bạn đứng tại cực Bắc của Trái Đất thì thiên cực Bắc sẽ là Thiên đỉnh của bạn và Thiên cực Nam sẽ là Thiên để, còn khi bạn đứng tại cực Nam thì ngược lại.
* Toàn bộ những điểm được giới hạn từ xích đạo trời đến Thiên cực Bắc được gọi là
Thiên cầu Bắc
* Toàn bộ những điểm được giới hạn từ xích đạo trời đến Thiên cực Nam được gọi là
Thiên cầu Nam
* Nếu bạn đứng tại Bắc Cực, bạn sẽ thấy toàn bộ Thiên cầu Bắc nhưng không thây một chút nào về Thiên cầu Nam và khi bạn đứng ở Nam cực thì ngược lại.
4, Xích đạo trời (celestial equator) :
Hãy tưởng tượng kéo dài bán kính của xích đạo Trái Đất ra dài vô hạn thì đường xích đạo của chúng ta sẽ trở thành một đường tròn cắt ngang Trái Đất và cắt cả lên thiên cầu. Đường cắt đó trên thiên cầu chính là xích đạo trời. Hay nói cách khác thì xích đạo trời chính là hình chiếu vuông góc của xích đạo Trái Đất lên Thiên Cầu.
5, Đường chân trời (horizon) :
Khi bạn đứng tại bất cứ điểm nào trên Trái Đất, bạn cũng có thể xác định được thiên đỉnh ngay trên đỉnh đầu mình. Ngoài ra tầm nhìn của bạn bị giới hạn bởi một đường bao nằm trên mặt Trái Đất mà mắt bạn không thể nhìn xuống thấp hơn được, đường đó chính là đường chân trời của bạn.