地球在宇宙中不是静止的，它会绕着自转轴旋转，而且还会绕着太阳运动。同样地，太阳和其他恒星也都不是静止的。在银河系中，包括太阳在内的几乎所有恒星都会绕着位于银河系中心的共同质心运动（极少数超高速恒星可以脱离银河系）。
既然宇宙中的天体都在不断运动，为什么我们所看到的星空都没有变化呢？
随着地球的自转，夜空中的星星会东升西落。同时，随着地球的公转，星星每天升起的时间都会比前一天更早。除了月球和几颗行星会在天空中穿行之外，其他星星的相对位置始终不变。那些不会动的星星都是太阳系外的恒星，它们自身可以发光。
无论在什么时候，猎户座腰带上的三颗亮星始终排成一列，仙后座的几颗亮星排列成M型或者W型，夏季大三角的三颗亮星会如约出现在夜空中，北斗七星看起来都是勺子状，北极星都是位于北天极，北斗七星的开口两颗恒星还始终指向北极星。
简单来说，之所以星空看起来不变，是因为宇宙太大了。
太阳带着地球以220公里/秒的速度在星际空间中穿行，这个速度对于人类而言很快，因为航天器的飞行速度通常只有每秒几公里到十几公。按此来算，地球每年在宇宙中前进70亿公里。但对于宇宙来说，太阳在银河系中的运动速度如同“龟速”。
地球绕太阳转一圈只要1年，而太阳绕银心转一圈需要超过2亿年。也就是说，自太阳诞生以来，太阳也就绕着银河系转了二十来圈。与2000年前相比，太阳只向前走了不到1.5光年，这还没有太阳到最近恒星比邻星的距离远（4.2光年）。
尽管恒星都在不断运动，但在很长一段时间内，它们之间的相对位置变化不大，所以我们所看到的星空都是一成不变的。
夜空中有一颗恒星很特殊，那就是一年四季位于北方天空的北极星，它并不会随着地球的自转和公转而发生位置变化。这个原因其实是地球自转轴几乎对准北极星，所以地球无论怎么运动，北极星与地球的相对位置不会发生什么变化。
然而，没有什么是永恒的，天上的星辰也是如此。只要经过足够长的时间，恒星之间的相对运动会让星空发生明显变化。下图是几个星座随时间的变化：
可以看到，几万年的时间可以让星空变得不一样，星座会变得面目全非。
不过，少数几颗恒星的位置在短时间内也会发生明显变化，因为它们距离太阳较近，而且相对于太阳的运动速度很快。例如，6光年外的巴纳德星正以每秒110.6公里的速度朝着太阳运动，它会相对于背景星空发生明显的运动，正如上图所示。
另外，北极星也不是永恒不变的，这并不是主要因为地球在星际空间中的运动，而是因为地球自转轴的进动。地轴指向不是固定的，而是会转圈，未来它会指向其他恒星，例如，织女星，让其他恒星变成北极星。
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