BẦU TRỜI SAO Ở CÁC VĨ ĐỘ KHÁC NHAU
Trong điều kiện thời tiết tốt quan sát bằng mắt thường có thể thấy đồng thời khoảng 3000 sao trên vòm trời, không phụ thuộc vào nơi ta đứng dù ở Ấn Độ hay trên bán đảo Xcanđinavơ. Chỉ có cảnh tượng trời sao là phụ thuộc vàọ vĩ độ cũng như vào thời gian quan sát.
Giả sử chúng ta chỉ quan sát ở một nơi. Một giờ sau, quan sát lại bầu trời thì cảnh tượng đã thay đổi. Một phần sao ở gần chân trời phía tây đã không còn nữa. Nhưng từ phía đông lại mọc lên những vì sao mới.
Trong một ngày (24 giờ), các sao vạch trên trời những đường tròn có tâm là cực vũ trụ, tức thiên cực (xem mục “địa chỉ các tinh tú trên trời”). Các vòng tròn này gọi là các vòng nhật động. Sao càng gần thiên cực thì có vòng tròn càng bé. Có thể diễn ra trường hợp là toàn bộ vòng tròn ở phía trên chân trời, nghĩa là sao, đó không bao giờ lặn. Ở Hà Nội, ta thấy chòm Gấu Nhỏ hình cái gàu sòng nhỏ không lặn nhưng ở Châu Âu có thể thấy cái Xoong (gàu) lớn của chòm Gấu Lớn cũng không lặn, nó ở trên trời quanh năm.
Các ngôi sao ở xa thiên cực hơn sẽ mọc ở phía đông và lặn ở phía tây. Những sao ở gần xích đạo trời sẽ mọc gần điểm đông và lặn gần điểm tây. Các sao ở bán cầu nam sẽ mọc ở phía đông nam chúng ta và lặn ở phía tây nam; và sẽ vạch những cung không cao phía trên chân trời hướng nam.
Sao càng ở về phía nam trên thiên cầu thì đường đi của nó trên chân trời càng ngắn. Xa hơn nữa có những ngôi sao không mọc vì đường đi của chúng nằm ở phía dưới chân trời. Vậy muốn nhìn thấy chúng thì phải làm gì? Tên về phía nam!
Còn nếu ta càng tiến về phía bắc, ta sẽ thấy sao Bắc cực càng cao trên trời. Có một định lý mô tả chính xác quy luật này: chiều cao thiên cực trên đường chân trời đúng bằng vĩ độ (hoặc độ vĩ) địa lý nơi quan sát. Ta sẽ nêu một số hệ quả rút ra từ định lý này.
Hãy hình dung chúng ta đang ở đúng điểm Bắc cực của Trái Đất và quan sát các sao. Lúc đó vĩ độ nơi quan sát là 90o, nghĩa là thiên cực có độ cao 90o, tức là ở thẳng trên đầu chúng ta (thiên đỉnh). Các vòng nhật động của các tinh tú sẽ song song với đường chân trời, còn đường chân trời lúc này trùng với xích đạo trời. Sẽ chẳng có sao nào mọc hay lặn. Ta luôn luôn thấy các sao chỉ của nửa thiên cầu bắc, tức là khoảng một nửa số tinh tú của bầu trời.
Hà Nội ở vào khoảng vĩ độ 21o bắc. Như vậy chúng ta có thể nhìn thấy các sao ở bán cầu nam có xích vĩ 
> -69o. Như vậy chúng ta có thể thấy tất cả 25 sao sáng nhất bầu trời (xem Phụ lục “25 ngôi sao sáng nhất bầu trời” ở cuối sách). Các ngôi sao có xích vĩ lớn hơn +69o sẽ không bao giờ lặn. Các ngôi sao có xích vĩ nhỏ hơn -69o sẽ không mọc và không thể nhìn thấy chúng từ Hà Nội.
Nếu đi đến xích đạo (độ vĩ 0), ta sẽ phát hiện ra rằng thiên cực bắc ở đúng đường chân trời, còn điểm đối diện với nó cũng ở trên đường chân trời là thiên cực nam. Đúng nửa vòng nhật động của bất cứ ngôi sao nào cũng nằm phía trên đường chân trời, do đó, về nguyên tắc có thể nhìn thấy bất cứ ngôi sao nào. Như vậy ở xích đạo ta có thể đếm đủ cả 6000 ngôi sao nhìn thấy được bằng mắt thường (tất nhiên không phải cùng một lúc, vì không có ngôi sao nào lại không mọc lên trên chân trời.
