登陆注册
7119500000007

第7章 显示群星的星表星图

我国古代取得了大量天体测量成果,为后人留下了很多珍贵的星图、星表。星表是把测量出的恒星的坐标加以汇编而成的。星图是天文学家观测星辰的形象记录,它真实地反映了一定时期内,天文学家在天体测量方面所取得的成果。同时,它又是天文工作者认星和测星的重要工具,其作用犹如地理学中的地图。

我国星表的测绘起源较早。

战国时代,魏人石申编写了《天文》一书共8卷,后人称之为《石氏星经》。

虽然它至宋代以后失传了,但我们今天仍然能从唐代的天文著作《开元占经》中见到它的一些片断,并可以从中整理出一份石氏星表来,其中有二十八宿距星和115颗恒星的赤道坐标位置。这是世界上最古老的星表之一。考古工作者于1977年在安徽省阜阳发掘了一个西汉早期墓葬,出土了一件二十八宿圆盘,上面刻有二十八宿距度。这些距度数据与《开元占经》所引的“古度”相同。

此外,从湖南省长沙马王堆汉墓中出的《五星占》,记载了公元前3世纪的行星运行资料,表明那时已有测角工具,在石氏的时代有可能对恒星做出坐标位置的测量。

宋代观测星表资料保存在北宋政治家王安礼的《灵台秘苑》和宋元之际历史学家马端临的《文献通考·象纬考》中。两书中记载的星表有星360颗,现代星名认证的是345颗。这份星表的精度大约半度,测定年代为1052年。

元代天文学家郭守敬等人也曾完成过星表的测制,保存在明代《三垣列舍入宿去极集》中。

这是一部星图和星表合为一体的著作,在星图上某星的旁边注明该星的入宿度和去极度,总计有星官267座,1375星,给出坐标的星739颗,所以这既是一个全天星图,又是一份全天星表。

明代朝廷曾命译西域天文书4卷,保存在《明译天文书》中。

书中首次介绍了星等的概念,这是西方从托勒玫以来就一直流传的观点。《明译天文书》中有30颗星的星等和黄经值,是波斯天文学家阔识牙尔原作。

明代的另一份星表在明代天文学家贝琳所著的《七政推步》一书中。这是一本介绍阿拉伯天文学的书,写成于1477年。

其中的星表有星277颗,给出星等和黄经、黄纬,并且首次做了中西星名对照,这对后来我国人学习欧洲天文知识很有帮助。该星表的数据可能是元代上都天文台的阿拉伯学者所测。

除了全天星表之外,二十八宿星表是我国天文史上较丰富的一个内容,它包括二十八宿的距星数据,主要是距度和去极度。距度是距星之间的赤经差,去极度是赤纬的余角。

由于岁差的关系,北天极的位置经常变化,赤经的起算点、春分点在恒星间的位置也经常变化,因此,不同时代各距星的坐标不同,距度和去极度也不同。但各个时代的测量值逐渐趋于精准,显示了我国古代恒星位置观测精度的不断提高。比如宋代天文学家、历法家姚舜辅为了编纂《纪元历》,于崇宁年间进行了一次观测,这次观测精度很高,测量误差只有0.15度,二十八宿距度被再次更新。

再如元代郭守敬的观测精度较姚舜辅又提高了一步,二十八宿距度的平均测量误差小于0.1度。与郭守敬同时代的赵友钦创造了恒星观测的新方法,即利用上中天的时间差来求恒星的赤经差,与现代的子午观测原理完全一致。其实,不管是二十八宿距度的变化,还是北极星的偏极,都是岁差造成的。古代天文学家已发现这种现象,而且不厌其烦地修正、观测、再修正。地有地图,天有星图。星图表示了恒星的分布和排列图形。为了表示恒星的位置,又画有一些标志性的线圈,如黄赤道、恒星圈之类,这类似于地图上的经纬线。

我国古代的星图是重要的天文资料,尤其是全天星图,在世界上也不多见。我国古星图可分两类,一类是示意性的,用于装饰,常见于建筑物上和墓葬中,这类星图准确性不高,或只有局部天区;另一类是科学性的,描述恒星排列位置,记载天象观测,位置准确程度较高,星数较多,为便于表现,又有盖图式、横图式、半球式、分月式多种。示意性星图随着出土文物不断可以收集到。如东汉画像上的织女星图,五代钱元瓘墓石刻星图,唐代铸造的四象二十八宿铜镜,辽代墓葬彩色星象画等。其中辽代墓葬彩色星象画颇有价值,可帮助我们了解古代人认识的星空形象。

1971年在河北省宣化辽代墓葬中发现一幅彩色星象画,中央嵌一铜镜,四周有莲花瓣形状的图案。外面是北斗七星,东方绘一太阳,又黑白相间地绘有8个圆圈,表示月亮、五行星、计都和罗睺等,连太阳一共是九曜。再向外是二十八宿星象,均有细线相连结成图形;最外面又有12个圆圈,内画黄道十二宫的图形。其图像和名称均是中西合流的,对研究我国历史上中外天文学交流很有价值。

科学性星图一般为天文学家使用,它们的绘制有一定的观测依据,因此准确性较高。在星图发展史上,总结甘石巫三家星的吴国太史令陈卓有重要的贡献,他总结了三家星,得到283官、1464星的数字,并绘了全天星图。虽然这幅星图没有流传下来,但它对后代星图影响很大。从后代的星图中我们可以探索到它的形状。东汉文学家蔡邕的《月令章句》记叙了汉代星图的大致结构,根据书中文字可复原当时的天文星图。该星图是圆形的,以北天极为中心,向外3层红色同心圆分别为内规、赤道和外规。

内规相当于北纬55度的赤纬圈,表示内规以内的天区,总在地平线以上,全年都可看到;外规相当于南纬55度的赤纬圈,表示外规以外的天区,总在地平线以下,全年看不到。

从内规外规的度数分析,此星图曾用于中原地区。

在星图的绘制方法上,天球是三维体,我国古代还没有掌握把它投影到三维平面上的技术。在蔡邕记叙的汉代星图中,与北天极不等距的黄道应该是一个椭圆形,却被画成正圆形。

在绘有赤道以南星象的圆形星图中,这种变形更为明显。

大约在隋代,出现了一种用直角坐标投影的长条星图,称为“横图”。在横图上,虽然赤道附近的星象接近真实,但天极周围的星象又发生歪曲。

解决这个问题的最好办法就是分别绘制,即用横图表现赤道附近的星象,用圆图表现天极附近的星象。

宋代天文学家苏颂所绘的一套星图,正是采用这种手法的代表作。

苏颂的《新仪象法要》有星图两种5幅,四时昏晓中星图9种。其中所标二十八宿距度值,与他在元丰年间的观测记录相同,说明此星图是他根据实际观测绘制的。

这些结构图是我国现存最古的机械图纸。它采用透视和示意的画法,并标注名称来描绘机件。通过复原研究,证明这些图的一点一线都有根据,与书中所记尺寸数字准确相符。

现存在江苏省苏州博物馆内的苏州石刻天文图,是世界现存最古老的石刻星图之一。此图是采用了北宋元丰年间的全天恒星观测数据,1190年由南宋制图学家黄裳绘制并献给南宋嘉王赵扩,在1247年由宋代地方官王致远主持刻在石碑上。

这幅石刻星图采用盖图式样,上有黄赤道,内外规和银河,又有二十八宿的分界经线,外围还刻有周天度和分野及二十八宿距度。图高约2.45米,宽约1.17米,图上共有星1434颗,位置准确。全图银河清晰,河汉分叉,刻画细致,引人入胜,在一定程度上反映了当时天文学的发展水平。今人从该星图的研究中得到了不少历史信息,为现代天文学研究提供了帮助。我国古星图发展至宋代可算达到高潮,而苏州石刻星图的形式在清代末期还在继续发挥影响。

清代星图多受到西方天文学知识的影响,往往在传统的盖图式样上附有星等标即用来描述天体明亮程度的尺标、星气即星际的气体等符号。同时,清代的星图,把天区扩展到南极附近,另外新设23个星官、130颗星。新增加的星中,绝大部分在我国看不到,是根据西方星表补充进来的。

在内蒙古自治区呼和浩特市五塔寺的塔身上嵌有一幅石刻古星图,用蒙文说明。这份石刻蒙文星图在国内还是首见,其形式仍为盖图式样,有星1400余颗,据考证是清代初期绘制,乾隆年间刻石砌在塔身上的。

在杭州玉皇顶上还有一圆形石刻星图,为清代晚期所刻。这是传统的盖图式样,也没有采用西方天文学知识,直径约一米,无疑是我国古老星图的传流刻本。

我国古代的这些星表星图,为人类认识宇宙奠定了坚实的基础,充分说明了我国古代人民在天文学研究方面的卓越成就。

拓展阅读

南宋制图学家黄裳曾经精心绘制8幅图呈送皇帝观看。现存只有天文图、地理图和帝王绍运图,这3幅图现存在苏州碑刻博物馆。

天文图、地理图是当今世界天文学和地理学的奇珍,已载入人类科学史册。尤其珍贵的是天文图,是世界上现存星数最多的古代星图,其星多达1440颗。

同类推荐
  • 世界未解之谜

    世界未解之谜

    本书以知识性和趣味性为出发点,全方位、多角度地展示各个领域最有研究价值、最具探索:卷义和最为人们所关注的300多个世界未解之谜,分为神秘宇宙、远古文明、帝王之谜、后宫之谜、生命探奇、军事之谜、神秘宝藏、文化迷踪、科学奥秘、动植物之谜等13个部分。编者在参考了大量文献资料、考古发现的基础上,结合最新的研究成果,客观地将多种经过专家学者分析论证的观点一并提出,展示给读者,使读者既多了一个与大师们面对面交流的机会,又驳了一条了解真相的途径,从而见微知著、去伪存真,揭示谜嘲背后的真相,满足其探奇心和求知欲。同时,本书配有400余幅精美图片,包括实物图片、出土文物、自然风光、建筑景观、摄影照片等。
  • 2050,上海沉没

    2050,上海沉没

    全球当前最关心的科学报告:全球40个三角洲处于下沉危机,我国三大三角洲列最危险级别。大坝重伤尼罗河三角洲,埃及正择地重建;超采地下水,2200万人的巨型城市墨西哥城沉没难以回天;上海最值钱的金融中心每十年沉降一个台阶。
  • (探究式科普丛书)生命之源:水

    (探究式科普丛书)生命之源:水

    本书主要向读者介绍了矿泉水、矿物质水、蒸馏水、电解水、电离子水等方面的知识。
  • UFO档案

    UFO档案

    他们来自何方,他们目的何在,他们到底是谁,这些神秘莫测的访客总是不期而至,与人类共同分享着天空。回顾历史,我们惊讶地发现――UFO一直与我们同在。早在人类历史上有文字记载之时,就有过对不明飞行物的描述。UFO――成为人类延续时间最长的谜题之一,它们的出现也许并非偶然,如果说它们是媒介时代的科幻作品,那么,古代的遗迹与文献中又为何频频出现它们的身影。当我们重读人类的文明史,静静地仰望着星空的时候,我们不禁自问我们是宇宙中惟一的生命。还是接受过天外来客的礼物。
  • 科学奥秘丛书-改变世界的发明

    科学奥秘丛书-改变世界的发明

    人类的进步离不开科学家的发明创造,很多划时代的发明改变了或正在改变着我们的生活,本书向读者介绍了一些给人类社会产生巨大影响的发明。
热门推荐
  • 查理九世之死亡预言者

    查理九世之死亡预言者

    她是家族中唯一拥有东方血统的孩子,却遭到家族的冷视。在十四岁那一年一场疾病让她拥有预知人死亡的能力,同时也遭到母亲的遗弃。在美国北卡罗来纳州的一个墓园内遇到DODO冒险队成了她生命的转折点。
  • 世界儿童故事经典——成长故事

    世界儿童故事经典——成长故事

    古今中外丰富多彩的故事是世界各国社会和生活的结晶,是高度艺术化的精神产品,具有永久的闪光魅力,非常集中、非常形象,是中小学生了解世界和社会的窗口,是走向世界、观摩社会的最佳捷径。这些著名故事,伴随着世界各国一代又一代的青少年茁壮成长,具有广泛而深远的影响。我们青少年只要带着有趣的欣赏的心态阅读这些美丽的故事,便非常有利于培养积极的和健康向上的心理、性格、思维和修养,便有利于了解世界各国的社会和生活,并能不断提高语言表达和社会交往的才能。
  • 明明是你先动心的

    明明是你先动心的

    【完结】爸妈是旧识,他们从小认识,是所有人眼里的青梅竹马。友情和爱情,选哪个好呢?第一次,陈安乐选择了友情,可最终还是失去她的好朋友。第二次,陈安乐不想再跟之前那样,她选择了爱情。可是,这一次的选择又会什么样的呢?“你们这也算青梅竹马啊。”陈安乐低下头,沉默了许久,“可是没有人规定,青梅竹马就要在一起啊。”当面对幼时青梅竹马的告白,陈安乐彻底乱了阵脚。……从穿开裆裤,上小学初中,上高中考大学,再到毕业之后日常生活,青梅竹马告诉你不一样的故事。——《你应该是被爱的》
  • 娱乐圈模范家庭

    娱乐圈模范家庭

    为了妻子和孩子的梦想,叶洛身处平行时空的娱乐圈,不弄虚作假,不恶意炒作,不借故撕逼,一切靠作品说话,做娱乐圈模范家庭。
  • 独特的浩然现象与中国当代文学

    独特的浩然现象与中国当代文学

    浩然作为跨越十七年、“文化大革命”、新时期的见证作家,他在每个生命阶段的创作都预示着当代文学的转折性意义,他在文学意义上的重要性不言自...
  • 召唤随机系统

    召唤随机系统

    一次意外的被雷电击中,让陆飞获得了召唤系统,本以为是妥妥的无敌流开始的征兆,不曾想这系统竟然是个坑货,不过还好,脚踏实地一步一步才是陆飞的风格,且看陆飞如何在这世界成长。
  • 我拿流年,乱了浮生

    我拿流年,乱了浮生

    这本书主要讲述一个职场女人在她爱的一个男人身前,如何让爱人为她倾倒,在另一个女人面前毁灭她的复仇记
  • 逍遥土帝

    逍遥土帝

    吾本逍遥人,自然逍遥去,飞出三界外,不在五行中,上不朝火云三圣,中不理如来天帝,不在三教中,不在极乐地,不归人王管,不在地府中,潇潇洒洒任我游,自自在在散圣仙。大能降世,万道争锋,本源齐出,唯吾逍遥。仙术,佛法,神通,魔功,皆是一学便会。仙姑,凡妾,狐妖,倩女,皆之来者不拒。轮回道里梦青鸾,尘世人间戏狐仙。繁华灯下论姻缘,挥毫烛前叹流年。
  • 时光之驭

    时光之驭

    神话背后是什么?真像还是阴谋?圣子之将,故城之阳,统御万邦,赫赫我王。谨之慎之,毋宁毁伤,若彼之丧,物主偕亡。
  • 命运纪行

    命运纪行

    这里是一片美丽的大陆,直到异种侵略,彻底改变了这平凡的世界,与而代之的是,魔法与魂力的对弈,刻印与魂牙的纷争。