登陆注册
10217000000007

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
  • 环境美化(“科学与文化”系列科普图书)

    环境美化(“科学与文化”系列科普图书)

    环境是城市经济社会发展的载体,城市环境美化是提升城市竞争力的途径和居民生活品质的手段。本书为你介绍环境美化。
  • 洞穴传奇探险路

    洞穴传奇探险路

    本书介绍了马耳他地下洞穴揭秘、阿尔塔米拉洞穴考证、土耳其地下古城挖掘、厄瓜多尔藏宝洞探险、血腥的丹漠洞穴故事等内容。
  • 必知的外国将帅

    必知的外国将帅

    军事人物既有和平的护卫者,也有发动战争的恶魔。无论是军事领袖,还是元帅将领或英雄,他们都是人类和平的守护神,是人类正义的化身和良知的体现,他们的聪明才智和大无畏的精神是人类宝贵的精神财富,我们必须不断学习和发扬,让其精神永垂不朽。军事历史是我们了解人类发展的主要窗口。
  • 奇妙人体百科(中国学生成长必读百科)

    奇妙人体百科(中国学生成长必读百科)

    人体是世界上最奇妙的机器,要想操纵和使用好这台机器,我们必须要有足够的知识储备。本书将人体“从头到脚,从里到外”那些看得见的看不见的神奇一一进行剖析,让青少年读者亲自领略人体的小秘密和健康的小魔法,在轻松的朗读和不断的发现中,让他们健康、快乐地成长。
  • 科学的楷模(科学知识大课堂)

    科学的楷模(科学知识大课堂)

    为了普及科学知识,探索科学发展的历程,领略科学丰富多彩的趣味,弘扬科学名家的丰功伟绩,学习科学家不懈的创新精神与无私的奉献精神,培养青少年科学、爱科学的浓厚兴趣,并密切结合青少年朋友日常的生活与学习特点,我们组织编写了这套《科学知识大课堂》。作为一套普及科学知识的通俗读物,本书有别于专业的学术论著,侧重于知识性、趣味性、实用性,注重对青少年科技素质的培育、科学兴趣的培养、科学精神的塑造与科学方法的启迪,不求面面俱到,但求言之有物,物有所指,指有所发。
热门推荐
  • 青梅竹马:校花是明星

    青梅竹马:校花是明星

    慕兮樱,女神级别的人物,北墨涵,国民男神,人人都说他们是天造地设的一对。一天,暗恋北墨涵许久的慕兮樱问:“北墨涵,我能不能喜欢你啊?”北墨涵面无表情,心里却有说不出的激动。虾米鬼啊,他喜欢的人也喜欢他?
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 私人超级博物馆

    私人超级博物馆

    “宿主,请接收系统修改的博物馆……”“呃,就是这个博物馆?”云屏博物馆,在星城开业了。埃及,玛雅,雅塔兰蒂斯……张向东在借助了系统的帮助下,穿梭在各个古文明遗址之间。各种文物古董,被收藏进了博物馆。“什么?黄明想要卖我的那个黄金权杖?下次再说。”“额,到明叔,这个东西我还是不想买给你。”一段属于张向东的传奇故事,就此开始。
  • 千金归来:先森追爱曹小姐

    千金归来:先森追爱曹小姐

    秦先生说话特别惜金,能用单音节词绝对不用双音节,能用词语的绝不用句子,能用一句话表达清楚的绝不用两句。顾先生每天都沉浸在”我最帅我有钱我最聪明”的臆想中,女生多看他几眼,就觉得这个女生非他不嫁;不敢看的女生,那绝对是腼腆害羞。顾先生:”曹蕊蕊,你选一个男人了结你的下半身吧,我还是他?“曹蕊蕊:”是下半生?“秦准:”反正都一样,我肯定比他更帅更酷更聪明。“曹蕊蕊:“秦少爷,何时这样闷骚啊?”秦准:你的下半身给谁?”曹蕊蕊:“秦先生,你变坏了哟。”
  • 迦元择生纪

    迦元择生纪

    迦元大陆由五大家族共同掌控,家族之间相互制约平衡,他们分别由神,人,妖组成,但随着妖界内部矛盾加大,导致其对应家族势力不断减弱,妖在迦元大陆的地位不断降低,人神的贪婪也逐渐向他们过渡而去。作为楚家少主楚琰,原本过着玩世不恭的日子,而在不断成长的过程中他的世界观逐渐发生了改变……
  • 元帝开天

    元帝开天

    “开天计划”始于1999年,是一项国家秘密科研项目,其目的与M国的“星球移民”计划相似,不同的是“星球移民”的科研重点是星际传输,而“开天计划”则是开拓多维空间。朱振有幸加入了人类第一支异维度空间探索小队,却没想到进入了一个科学完全无法解释的世界,那里人命如草芥,那里“元力”才是主角……
  • 仙樽

    仙樽

    一位放荡不羁的顽皮小子,在一位老头子的诱导之下走上了修仙之路,从此踏入是非江湖,斩妖除魔,斗转乾坤。一位仁慈的父亲,给自己的儿子留下的唯一传家宝就是一只猫,确然成了徐小白最忠实的坐骑,虎猫坐骑虎虎生威,一声猫叫确泄露玄机!一门让人羡艳的亲事,一位言行合一的大将军,一家三女各不相同,确把郎君喂豺狼;一段崎岖的爱情,一份忠诚的陪伴,一抹信守的承诺,一副拯救苍生的责任,一则离奇曲折的故事,颠覆乾坤降妖魔,万世无双抖神威,滑稽幽默妙趣多,仗剑天涯谁争锋!
  • 满庭晏

    满庭晏

    自那日宫中毒杀萧潜,闭眼,再睁眼,周宏晏竟又回到了十三岁。前世,她一生肆意,连死都痛痛快快不留遗憾。这一世,该怎么活?随心所欲地过二十四年,抑或憋屈地熬一辈子?她要好好想想……(本文主叛逆女主改革记)
  • 灵修风云

    灵修风云

    灵修来去英雄道,少年往回红颜老。希望大家喜欢我笔下的这个灵修世界。
  • 走过人生峰与谷:祸福相依的人生哲学

    走过人生峰与谷:祸福相依的人生哲学

    《走过人生峰与谷:祸福相依的人生哲学》内容简介:每个人都会遭遇高峰和低谷,这是人生的常态,生活的快乐,交织于人生的波折起伏变化之中,而不是一成不变,一成不变的生活会让人厌倦,而峰与谷的交错,让我们的生活变得多姿多彩。