光行差

　　在同一瞬間，運動中的觀測者所觀測到的天體的視方向同靜止的觀測者所觀測到的天體的真方向之差。光行差現象是英國天文學傢佈拉得雷在1725～1728年發現的。

　　如圖所示，觀測者在O點隨地球以速度v向A點運動，A為地球運動的奔赴點。對於靜止的觀測者來說，天體S的真方向應為OS；但對於運動中的觀測者來說，實際觀測到的天體S的視方向則為OS′。二者之間的夾角α稱為光行差位移。如果天體的視方向與奔赴點方向之間的夾角為θ，光速為c，根據古典力學變換光行差位移α的公式為：

　　位於地球表面的觀測者隨著地球運動，地球運動有各種成分，因此就有各種相應的光行差。地球繞日公轉造成的光行差稱為周年光行差。地球自轉造成的光行差稱為周日光行差。太陽系的天體（包括地球）隨太陽在太空中運動（包括太陽運動和銀河系自轉兩種運動）所產生的光行差稱為長期光行差。

　　周日光行差和周年光行差是由地球的周期性運動引起的，其奔赴點方向呈周期變化，因此這些光行差位移也有相應的周期性。這種具有周期性的光行差現象，使所有天體在天球上的視位置描繪出相應周期的橢圓軌跡，這些橢圓稱為光行差橢圓。周年光行差橢圓的半長徑約為20_.^″5，半短徑為20_.^″5sinβ，β為天體的黃緯。周日光行差橢圓的半長徑約為0_.^″3cosφ，φ為觀測者所在的緯度。

　　由太陽本動產生的長期光行差約為13″，但是方向不變，因而隻有在研究相對於無本動太陽的問題時，才需要考慮它的影響。由銀河系自轉產生的光行差約為100多角秒，雖然它的數值很大，但周期很長（2.5×10⁸年），在數千年中，它的方向也可以看成是不變的，在一般研究中可以不予考慮。如果研究的課題涉及的時間達數十萬年以上，這種光行差的影響就同周年光行差相當，必須加以考慮。

　　用狹義相對論可以更準確、更完善地解釋光行差現象。根據洛倫茲變換可以得出：

式中第一項是上述古典理論的光行差，第二項是光行差的相對論改正。對於周年光行差，後者僅為0 _. ^″0005。在一般情況下，古典理論已足夠精確。二十世紀六十年代以來，由於天體測量的精度提高，某些天文觀測已能覺察出後一項的影響。在一些特別精細的研究中，後一項就必須加以考慮。