北斗七星和北极星有什么关系？为什么它们会高悬于北方天空？

在北半球的夜空中，位于北方天空的北斗七星十分显眼，这七颗恒星分别是大熊座的天枢（贪狼）、天璇（巨门）、天玑（禄存）、天权（文曲）、玉衡（廉贞）、开阳（武曲）以及瑶光（破军）。它们看起来比其他星星明亮，而且排列成勺子状。

如果沿着天璇和天枢的方向延伸大约5倍，可以找到另一颗亮星，这就是北极星。无论在什么时候观测北斗七星和北极星，都会观测到这样的现象。

那么，为什么北斗七星总是环绕北极星旋转？北斗七星和北极星有什么关系呢？为什么它们会高悬于北方天空呢？

在我国古代，北斗七星被用来“定四时，分寒暑”——“斗柄东指，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。”通过北斗七星的斗柄方向变化，可以知道季节更替。

随着现代天文学家的发展，人类对于北斗七星和北极星的认识有了长足的发展。北斗七星和北极星看似有关联，实际却毫不相干。

地球绕着自转轴旋转，自转轴的一端被定义为地理北极，另一端为南极。北极星所处的位置非常接近地球自转轴的延伸线，所以无论地球怎么自转，北极星也不会升起落下，而是会在北天极附近打转。北斗七星离北天极较远一些，随着地球的自转，我们在地球上会看到北斗七星沿着逆时针方向绕着北极星旋转，因为从北天方向看地球的自转是逆时针的。

虽然地球会环绕太阳公转，太阳还会带着地球以每秒230公里的速度在太空中运动，但北斗七星和北极星在夜空中的相对位置不会发生变化，这是因为这些星星离地球十分遥远。北斗七星、北极星与地球的距离是日地距离的数百万倍至数千万倍，即便地球在公转，并且在绕着银心运动，但每年的位置变化非常小，人眼无法察觉出来。

随着地球的公转，如果在每晚的同一时间观测北斗七星，可以看到北斗七星沿着逆时针方向绕着北极星旋转，因为从北天方向看地球环绕太阳的公转方向是逆时针的。

总之，北斗七星绕着北极星旋转是由地球的自转和公转引起的，而不是它们之间的引力作用所致。事实上，北斗七星与北极星相距非常遥远，它们之间的引力作用弱到可以忽略不计。

北极星距离地球大约433光年，天枢距离地球大约123光年，根据余弦定理可以算出北极星和天枢之间的距离约为310光年。同样地，可以算出天权与北极星的距离为352光年，瑶光与北极星的距离为329光年。

不仅如此，北斗七星之间也没有直接联系，它们之间的距离也是相距遥远，例如，开阳、玉衡与地球的距离都大约为83光年，它们之间的实际距离为25光年。这些恒星之间并没有什么直接关联，它们只是从地球上看起来离得很近。

随着太阳系与其他恒星系统在银河系中的运动，恒星之间的相对位置在长时间下将会发生明显变化。随着时间的推移，北斗七星的形状将会发生变化，遥远的未来不再有北斗七星。另外，由于地球的岁差现象，自转轴朝向在不断偏移，北极星也会发生变化。总之，星空并非亘古不变。