Как мы можем сказать, что Полярная звезда зафиксирована только потому, что она расположена точно над Северным полюсом? Как он вращается вместе с Землей вокруг Солнца, если он неподвижен?
Мы не можем сказать, что что-либо «фиксировано» — это всегда «несколько фиксировано относительно x», где x может быть нашей системой отсчета. Далее, при радиусе земной орбиты около 150 млн км расстояние до Полярной звезды равно . Когда вы переместите Землю на 300 миллионов километров (приблизительный диаметр ее орбиты), видимый угол к Полярной звезде изменится на что составляет около 0˚00'00,15" - действительно очень небольшое смещение, которое вы обычно не сможете обнаружить. Для сравнения, секстант, разработанный НАСА для космических полетов, имел среднеквадратичную ошибку 8,6 угловых секунд источника - см. стр. 8 - более В 50 раз больше, чем смещение видимого положения Полярной звезды.
На самом деле земная ось не указывает прямо на Полярную звезду (см. эту статью ) — и направление, в котором она указывает, все время меняется. Это явление называется прецессией — оно является следствием того, что Земля представляет собой не идеальный шар, а слегка выпуклый на экваторе. Как следствие, гравитация Солнца немного сильнее притягивает к ближней стороне экватора, чем к дальней, и эта дифференциальная сила создает крутящий момент на Земле. Когда вращающийся объект подвергается крутящему моменту, он начинает прецессию (см. мою ссылку).
В случае Земли скорость прецессии составляет около 26 000 лет. Это означает, что Полярная звезда «движется» по небу с гораздо большей скоростью, чем 0,15 угловых секунд за 6 месяцев, которые я рассчитал выше.
Ответ на оба вопроса заключается в том, что расстояние между звездой и Землей очень большое.
Во-первых, из-за этого видимых движений звезд в ходе истории человеческой цивилизации мало.
Во-вторых, по той же причине земная ось всегда указывает на Полярную звезду в течение года, независимо от того, где она находится на орбите вокруг Солнца.
Кстати, Polaris не "фиксируется". Но это из-за прецессии оси вращения Земли. Десятки тысяч лет спустя Вега станет «Полярной звездой».