古代星系技术

古代星系技术

在中国古代,人们为了认识星辰和观测天象,创造了自己的星区划分体系,把天上的恒星几个一组,每组合定一个名称,这样的恒星组合称为星官.各个星官所包含的星数多寡不等,少到一个,多到几十个,所占的天区范围也各不相同.其星官数目,据初步统计,在先秦的典籍中记载有约38个星官.《史记·天官书》中记载91个.《汉书·天文志》中记载说：“经星常宿中外官凡一百一十八名,积数七百八十三星.” 张衡所著《灵宪》中云：“中外之官常名者百有二十四,可名者三百二十,为星两千五百,而海人之占未存焉.”
　　春秋战国时代,甘德、石申、巫咸等,各自建立了自己的星官体系.到三国时代,吴国的太史令陈卓,综甘、石、巫三家星官,编撰成283官1464颗恒星的星表,并绘制成星图（该星表、星图早已散佚）,晋、隋、唐继承并加以发展,我国的星区划分体系趋于成熟,此后历代沿用达千年之久,这其中最重要的星官是三垣、二十八宿.
　　三垣
　　三垣即紫微垣、太微垣、天市垣.每垣都是一个比较大的天区,内含若干（小）星官（或称为星座）,据《清会典》所载,甘氏、石氏、巫氏的划分互有不同.各垣都有东、西两藩的星,左右环列,其形如墙垣,故曰为“垣”.
　　紫微垣是三垣的中垣,居于北天中央,所以又称中宫,或紫微宫.紫微宫即皇宫的意思,各星多数以官名命名.它以北极为中枢,东、西两藩共十五颗星.两弓相合,环抱成垣.整个紫微垣据宋皇佑年间的观测记录,共合37个星座,附座 2个,正星163颗,增星181颗.它的天区大致相当于现今国际通用的小熊、大熊、天龙、猎犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座.
　　太微垣是三垣的上垣,位居于紫微垣之下的东北方,北斗之南.约占天区63度范围,以五帝座为中枢,共含20个星座,正星78颗,增星100颗.它包含室女、后发、狮子等星座的一部分.太微即政府的意思,星名亦多用官名命名,例如左执法即廷尉,右执法即御史大夫等.
　　天市垣是三垣的下垣,位居紫微垣之下的东南方向,约占天空的57度范围,大致相当于武仙、巨蛇、蛇夫等国际通用星座的一部分,包含19个星官（座）,正星87颗,增星173颗.它以帝座为中枢,成屏藩之状.天市即集贸市场,《晋书·天文志》中云：“天子率诸侯幸都市也.”故星名多用货物、星具,经营内容的市场命名,如,《晋书·天文志》云：帝座“立伺阴阳也”,斛和斗“立量者也”,斛用以量固体,斗则用以量液体,列肆“立宝玉之货”,是专营宝玉的市场,车肆“主众货之区”,是商品市场,市楼“市府也,主市价、律度、金钱、珠玉”等.
　　关于三垣的创始年代,尚无肯定的结论,从典籍来看,紫微垣和天市垣作为星官,首见于辑录石申所著《石氏星经》的《开元占经》一书中,而太微垣的名称始见于唐初的《天象诗》.但是,在《史记·天官书》中已载有和三垣相当的星官名称.天市垣东、西两藩的星均用战国时代的国名命名,亦是三垣创始年代的一个佐证.
　　二十八宿
　　二十八宿是中国古代所创星区划分体系的主要组成部分,古人把沿黄道、赤道附近的星象,划分成二十八个大小不等的部分,每一部分叫做一宿,合称二十八宿,又名二十八舍或二十八星.
　　最初是古人为比较日、月、金、木、水、火、土的运动而选择的二十八个星官,作为观测时的标记.“宿”的意思和黄道十二宫的“宫”类似,表示日月五星所在的位置.到了唐代,二十八宿成为二十八个天区的主体,这些天区仍以二十八宿的名称为名称,和三垣的情况不同,作为天区,二十八宿主要是为了区划星官的归属.二十八宿从角宿开始,自西向东排列,与日、月视运动的方向相同：
　　东方七宿为角、亢、氐、房、心、尾、箕,包括四十六个星座,三百余颗星,组成的形象好似一条苍龙.不少学者认为,《易经》乾坤“潜龙勿用”、“见龙在田”、“或跃在渊”、“飞龙在天”、“亢龙有悔”,正是描述的苍龙七宿在春天时的天象.《石氏星经》称：“角为苍龙之首,实主春生之权,亦即苍龙之角也.”《说文》称“亢人颈也”,因此亢宿是苍龙的脖子.氐宿又名天根,它是苍龙的胸.房宿为苍龙之腹,由于龙为天马,所以房宿又称为天驷或马祖.心宿即大火星.尾宿是苍龙之尾,按古代分野说（天上的星星各自对应着地上的某一区域）,尾宿和箕宿对应着九江口,因此尾宿又名九江,它附近有天江星、鱼星、龟星.箕宿也是苍龙之尾,它附近还有糠星和杵星.
　　西方七宿为奎、娄、胃、昴、毕、觜、参,计有五十四个星座,七百余颗星,它们组成了白虎图案.奎宿由十六颗不太亮的星组成,状如鞋底,它算是白虎之神的尾巴.娄宿三星,附近有左更、右更、天仓、天大将军等星座.胃宿三星紧靠在一起,附近有天廪、天船、积尸、积水等星座,看来胃口太小难以消化如此多的食物,有点消化不良.昴宿即著名的昴星团,有关它的神话传说特别多,昴宿内有卷舌、天谗之星,似乎是祸从口出的意思.毕宿八星,状如叉爪,古代将网小而柄长者称为毕,毕星又号称雨师（箕星为雨伯）,又名屏翳、号屏、玄冥（与室宿相同）；我国以毕宿为雨星.觜宿三星几乎完全靠在一起,实在是樱桃小口一点点.参宿七星,中间三星排成一排,两侧各有两颗星,七颗星均很亮,在天空中非常显眼,它与大火星正好相对,我们今天称意见不同为意见参商,以及兄弟不和为参商不相见,皆源于此.
　　南方七宿是井、鬼、柳、星、张、翼、轸,计有四十二个星座,五百多颗星,它的形象是一只展翅飞翔的朱雀.井宿八星如井,西方称为双子,附近有北河、南河（即小犬星座）、积水、水府等星座.鬼宿四星,据说一管积聚马匹、一管积聚兵士、一管积聚布帛、一管积聚金玉,附近还有天狗、天社、外厨等星座.柳宿八星,状如垂柳,它是朱雀的口.星宿七星,是朱雀的颈,附近是轩辕十七星.张宿六星为朱雀的嗉子,附近有天庙十四星.翼宿二十二星,算是朱雀的翅膀和尾巴.轸宿四星又名天车,四星居中,旁有左辖、右辖两星,“车之象也”.
　　北方七宿为斗、牛、女、虚、危、室、壁,共六十五个星座,八百余颗星,它们组成了蛇与龟的形象,故称为玄武七宿.斗宿为北方玄武元龟之首,由六颗星组成,状亦如斗,一般称其为南斗,它与北斗一起掌管着生死大权,又称为天庙.牛宿六星,状如牛角.女宿四星,形状亦象箕.虚宿主星即尧典四星之一的虚星,又名天节,颇有不祥之意,远古虚星主秋,含有肃杀之象,万物枯落,实可悲泣也.危宿内有坟墓星座、虚粱、盖屋星座,亦不祥,反映了古人在深秋临冬之季节的内心不安.室宿又名玄宫、清庙、玄冥（水神）,它的出现告诉人们要加固屋室,以过严冬.壁宿与室宿相类,可能含有加固院墙之意.北方玄武星宿地位甚高,北京旧有真武庙（复兴门外）,即供奉玄武大帝.
　　此外还有贴近这些星官与它们关系密切的一些星官,如坟墓、离宫、附耳、伐、钺、积尸、右辖、左辖、长沙、神宫等,分别附属于房、危、室、毕、参、井、鬼、轸、尾等宿内,称为辅官或辅座.唐代的二十八宿包括辅官或辅座星在内总共有星183颗.
　　在实践中,古人醒悟到,季节的变化和太阳所处的位置有关,星象在四季中出没早晚的变化,反映着太阳在天空上的运动,但直接测定太阳的位置又难于办到,于是古人想出了间接办法,即由月球所处的星象位置去推算太阳所处的位置.月球围绕地球运转一周是27日多（恒星月）,恰好一天经过一宿.可见,二十八宿的创设是古代天文学史上的一大进步.
　　英国李约瑟博士在《中国科学技术史》中评论道：“现在无疑已经证实,中国古代的天文学虽然在逻辑性和实用性方面决不逊于埃及、希腊以及较晚的欧洲天文学,然而它却是以大不相同的思想体系为基础的.”他又说：“二十八宿的界限一经划定,不论星群离开赤道的远近如何,中国人都能够知道它们的准确位置.甚至当星群在地平线以下时,只要观测和它们联系在一起的正在头顶的拱极星,就可知道了.”
　　二十八宿创设之后,随着天文学的发展,它的作用亦不断扩大,它不仅在观象授时,制订历法方面发挥了重要作用,而且在现代天体测量学形成之前,在推算、测定太阳、月亮、五大行星以及流星、慧星、新星乃至满天星辰的位置等,无不起了不可替代的作用.它的推算方法是,古人在每一宿中选取一颗星作为定标星,古人称它做“距星”.某一宿的距星与下邻宿距星的赤经差,称做某一宿的赤道距度（简称距度）,中国古代表述天体位置的两个量叫去极度和八宿度.“去极度”是指被测星辰与北天极的角距离；“八宿度”是指该天体与它西侧相邻一宿距星的赤经差,这个度量体系就是中国天文学家们建立的赤道坐标系统.
　　四象
　　古人将全天二十八星宿按东、北、西、南、四个方位划分为四部分,每一部分包含七个星宿,并根据各部分中的七个星宿组成的形状,用四种与之相象的动物命名这四个部分,叫做四象或四陆,对应关系如下：
　　东方七宿如同飞舞在春天夏初夜空的巨龙,故称为东官苍龙；
　　北方七宿似夏末秋初夜空的蛇、龟,故称北官玄武；
　　西方七宿犹猛虎越出深秋初冬,称西官白虎；
　　南方七宿像寒冬早春出现在天空中的朱雀,故称南官朱雀.
　　苍龙、玄武、白虎、朱雀、统称为“四象”.
　　对于四象,中国的不少典籍多有叙述,如《考工记》、《御龙子》、张衡《灵宪》、孔颖达《尚书疏》等,其中以《灵宪》中的叙述最生动,张衡写道：“苍龙连蜷于左,白虎猛据于右,朱在奋翼于前,灵龟圈首于后.”
　　中国典籍中有的称“四象”为“四维”,如 《史记·天官书》、《石氏星经》、魏人张揖的《博雅》、元黄镇成的《尚书通考》等,这些记述又互有不同,按《石氏星经》所载,不是四象,而是分为若干小象,且西方、北方都没有完整的形象,书中写道：“奎为白虎,娄、胃、昂、虎三子也.毕象虎,觜、参家璘.”又曰：“牛蛇象,女龟象.”《史记·天官书》的记载与《灵宪》所载基本相同,即：苍龙、朱雀、白虎、玄武分别代表着四季星象.中国天文学家高鲁以《史记·天官书》为依据,设计了二十八宿与四象的关系图,堪为精彩.
　　就现代国际通用的88星象而言,东方苍龙大约是占室女、长蛇、半人马、牧夫、天秤、天蝎、豺狼、蛇夫等座.北方玄武大约占人马、摩揭、宝瓶、飞马、天鹅、仙女、双角、鲸鱼等座.西方白虎大约占仙后、白羊、黄仙、金牛、波江、猎户、天兔等腐.南方朱雀大约占双子、御夫、巨蟹、大犬、南船、狮子、长蛇等座.