北斗七星和北極星有什麼關係？為什麼它們會高懸於北方天空？

在北半球的夜空中，位於北方天空的北斗七星十分顯眼，這七顆恆星分別是大熊座的天樞（貪狼）、天璇（巨門）、天璣（祿存）、天權（文曲）、玉衡（廉貞）、開陽（武曲）以及瑤光（破軍）。它們看起來比其他星星明亮，而且排列成勺子狀。

如果沿著天璇和天樞的方向延伸大約5倍，可以找到另一顆亮星，這就是北極星。無論在什麼時候觀測北斗七星和北極星，都會觀測到這樣的現象。

那麼，為什麼北斗七星總是環繞北極星旋轉？北斗七星和北極星有什麼關係呢？為什麼它們會高懸於北方天空呢？

在我國古代，北斗七星被用來“定四時，分寒暑”——“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。”透過北斗七星的斗柄方向變化，可以知道季節更替。

隨著現代天文學家的發展，人類對於北斗七星和北極星的認識有了長足的發展。北斗七星和北極星看似有關聯，實際卻毫不相干。

地球繞著自轉軸旋轉，自轉軸的一端被定義為地理北極，另一端為南極。北極星所處的位置非常接近地球自轉軸的延伸線，所以無論地球怎麼自轉，北極星也不會升起落下，而是會在北天極附近打轉。北斗七星離北天極較遠一些，隨著地球的自轉，我們在地球上會看到北斗七星沿著逆時針方向繞著北極星旋轉，因為從北天方向看地球的自轉是逆時針的。

雖然地球會環繞太陽公轉，太陽還會帶著地球以每秒230公里的速度在太空中運動，但北斗七星和北極星在夜空中的相對位置不會發生變化，這是因為這些星星離地球十分遙遠。北斗七星、北極星與地球的距離是日地距離的數百萬倍至數千萬倍，即便地球在公轉，並且在繞著銀心運動，但每年的位置變化非常小，人眼無法察覺出來。

隨著地球的公轉，如果在每晚的同一時間觀測北斗七星，可以看到北斗七星沿著逆時針方向繞著北極星旋轉，因為從北天方向看地球環繞太陽的公轉方向是逆時針的。

總之，北斗七星繞著北極星旋轉是由地球的自轉和公轉引起的，而不是它們之間的引力作用所致。事實上，北斗七星與北極星相距非常遙遠，它們之間的引力作用弱到可以忽略不計。

北極星距離地球大約433光年，天樞距離地球大約123光年，根據餘弦定理可以算出北極星和天樞之間的距離約為310光年。同樣地，可以算出天權與北極星的距離為352光年，瑤光與北極星的距離為329光年。

不僅如此，北斗七星之間也沒有直接聯絡，它們之間的距離也是相距遙遠，例如，開陽、玉衡與地球的距離都大約為83光年，它們之間的實際距離為25光年。這些恆星之間並沒有什麼直接關聯，它們只是從地球上看起來離得很近。

隨著太陽系與其他恆星系統在銀河系中的運動，恆星之間的相對位置在長時間下將會發生明顯變化。隨著時間的推移，北斗七星的形狀將會發生變化，遙遠的未來不再有北斗七星。另外，由於地球的歲差現象，自轉軸朝向在不斷偏移，北極星也會發生變化。總之，星空並非亙古不變。