中国天文学以及天文历法 (古天文历法第一讲)

上一期我们说到了中国古代天文历法的特点,今天的节目,我们将从不同的角度介绍中国古代的天文观测。

中国古代,虽然有一些唯物主义思想家认为,天是自然界的天,与人事毫无关系。但是,这种见解并不占主导地位。在历代王朝的统治者乃至大多数古人的心目中,天一方面代表大自然,各种天文现象乃至风雨雷电等气象现象都被认为是天象;另一方面,天又被看成是有意志、有情感能赏善罚恶的人格神。为了破译天意,每个王朝必须有专门的天文机构和专职人员持续不断地进行天象观测,也必须有熟谙宫廷星占术的天文学家来充当朝廷命官。总之,宫廷星占的需要有力地推动了中国古代的天象观测。接下来,我们从恒星观测的角度介绍中国古代的天文历法。

战国中期,魏人石申(公元前4世纪)著《天文》8卷,该书后来又称《石氏星经》。唐代中期,天文学家瞿昙悉达(鼎盛期8世纪上半叶)在其所撰的《开元占经》中,曾节录了石申所撰的《石氏星经》中121颗恒星的坐标位置。

三国时期,吴国太史令陈卓(鼎盛期3世纪中叶)总合了战国时期石申、甘德和巫咸三家星官,成为283个星官、1464颗星的星官体系,加以注释,并把它绘在同一张星图上,但该星图至今已佚。南北朝前期,刘宋太史令钱乐之(约5世纪)把战国时期石申、甘德和巫咸三家所测定的星用红、黑、白三种不同颜色铸在铜浑象上,可惜它也未能保存下来。

保存至今星数最多的中国古星图是敦煌星图,这份在甘肃敦煌莫高窟的敦煌经卷中发现的星图绘于唐中宗时期(705-710),因某种历史原因现存放于英国伦敦博物馆内。该星图的星数约1350 颗,其具体画法是:赤道区域从12月开始,按照太阳每月所在的位置分12 段画出,每段之间夹有说明文字,除赤道区域外还有北天极附近的星图。

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敦煌星图中的甲本赤道区域二、三、四月星图

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敦煌星图中的甲本紫薇垣星图

唐代早期,号丹元子的王希明(约7世纪)著《步天歌》1卷,用歌词形式介绍了三垣二十八宿中的恒星,涉及陈卓星图中的283个星官1464颗星。《步天歌》七字一句,有韵,人们读着它,就像漫步在点点繁星之间一样,这是古人认识星空的一种出色创造。

北宋中期和后期,在约100年间,开展了5次大规模的恒星位置测量。其*特中**别是第四次元丰年间(1078-1085)的测量,取得了两项留存至今的重要成果,第一项是根据这次测量的资料,苏颂为介绍水运仪象台而撰写的《新仪象法要》一书中,收录了两套珍贵附图:一套是以赤道为界,以北天极和南天极为中心,分别绘出浑象北极图和浑象南极图,其中《浑象南极图》距南极古度35°范围内是空白,因为该区域内的星在中国中原地区无法看到;另一套是赤道区域二十八宿的4幅星图。这两套星图中的恒星位置相当准确。

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《新仪象法要》中左右两幅星图

元丰年间那次测量的第二项成果是,根据这次测量绘出的底图,南宋淳祐七年(1247年)刻成了留存至今的著名的苏州石刻天文图,它是一幅高2米多的以北天极为中心的科学星图,自内向外分别绘有代表恒显圈、赤道和恒隐圈的3个圆,还绘有和赤道斜交的黄道和横跨天空的银河。

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苏州石刻天文图

中国古代,不仅有多幅较精确的科学星图留存至今,而且留存了多份列有恒星位置的星表,上文提到的《开元占经》中节录的“石氏曰”的121颗恒星的位置,便称为《石氏星表》,它是世界上留存至今的最早的一份全天星表。第二份全天星表是基于北宋皇祐年间的观测列出的含星360颗的星表,其资料保存在《灵台秘苑》等书中。第三份全天星表是明抄本《天文汇抄》中有《三垣列舍入宿去极集》一册,其中在绘有1375 颗星的星图上,给出了739颗星的坐标,它是由郭守敬在至元十七年(1280年)测得的。此外还有多份二十八宿星表,特别是列有二十八宿距星(每宿中被选定的一颗测量天体坐标用的标准星)位置的星表。

研究表明,中国古代恒星位置的测定精度不断提高。从先秦时期至唐代,对恒星的定位精度约为1°;北宋景祐至皇祐年间(11世纪上半叶至中叶),定位精度提高到0.5°上下;到了元代初,郭守敬对恒星的定位精度已高于0.1°。

有关中国古代对恒星的观测今天就介绍到这里了,下一期的节目,我们将从其他几个方面介绍中国古代的天文观测,让我们下期再见!

文字摘自《图解天文学史》,图片来源于网络。