在电子星图上把玩天文考古

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  天文学家常以天象来验证历史的记载,称为天文考古。这是因为天体的运行相当有规律,即使经过数千年,甚至上万年,也可以依循天体的运行法则重现当年或呈现未来的天象。在过去,要进行这类天体运行的计算,非学者专家无法做到。但随着电脑软件的日新月异,功能越来越强,价格则日趋下滑甚至免费,已经有许多电子星图或电子星象馆(为了简便,后文都称为电子星图)之类的电脑软件,可以重现任一地点、任何时间的天象。这让天文考古变得简单而有趣,一般人也都能一尝天文考古的威力和乐趣。
  观星人观赏星空,如果只想知道当时所能观赏的星座,可以使用简易星座盘。但是要想知道当时的月亮、行星或比较暗淡的恒星的资料时,只能依赖《天文年鉴》、《天文日历》之类的工具书。当然,越来越多的人依赖电子星图,只要动动鼠标,就“秀才不出门,能知星空事”,还能“涵盖前后数千年,甚至上万年”。
  本文所使用的电子星图是The Sky6.0版本,或免费电子星象馆软件Stellariun 0.9.0版本。前者可以上网或通过代理商采购,后者则可以在网络上免费下载、安装,而且还可以安装中文字体版。操作界面也都具亲和性,很容易上手。
  
  岁差
  
   早在1000余年前,科学家就已经知道北极星不是固定的,也知道天北极会规律性地移动,称为岁差。这是因为地球在不停自转,而自转轴也会绕圈圈,只是绕一圈需要约26000年。地球自转轴所指的方向称为天北极,也是群星绕日运动圆弧的中心,而北极星只是靠近天北极的亮星。
  宋朝理学宗师朱熹就已经了解天北极和北极星的分别,他说:“北辰(即天北极)是中间无星处,些子不动,北辰无星,缘人要取此为极,不可无记认,所以就其旁取一小星,谓之极星(即北极星)。”
  电子星图中时间的设定范围相当广,从“公元前”至“公元后”数千年都可以。例如把年代设定在公元2年,就能看出天北极的位置和现在不同,北极星也不是小熊座a,而是另一颗星了。你可以试着多设定几个年代,四五个点便能连成一条曲线,便能看出天北极随年代变动的轨迹,也就是地球自转轴在天上所划出的轨迹。
  天北极在天球上的移动量每年大约5度,大约72年才在群星间移动1度但是要谨记在心的是,天体的位置坐标随着岁月变化,误差也随着岁月的增加而累积,超过一定年数时误差便累积至无法真实反映当时的星空。
  恒星并不是不动的。在银河系中的所有天体都绕着银河中心运转,恒星也不例外,天文学家把恒星在天球上的移动称为“自行”。恒星的自行量很小,绝大多数恒星经过数千年的移动也还不到1度,因此恒星间的相对位置不会有明显的变化。所以在计算机屏幕上观看,并不需要担心恒星的相对位置有什么变化。
  
  月相
  
  使用电子星图很容易便能验证古代文献中有关月相的叙述是否正确。
  我们先来验证苏东坡《赤壁赋》中的月相。《赤壁赋》中提到“壬戌之秋,七月既望”,也就是宋神宗元丰五年七月十六日,相当于公元1082年8月12日。苏东坡描述“月出于东山之上,徘徊于斗、牛之间”,是说月亮正在斗宿和牛宿之间。
  现在让我们使用电子星图来重现苏东坡游赤壁当晚的月相。
  步骤一:开启电子星图之后,先把地点设定在赤壁所在的黄冈县:东经114.9度、北纬30.4度。
  步骤二:把日期定在公元1082年8月12日20时。这时屏幕上立即呈现出当时的星空,可以看出当晚的月亮并不是在斗宿(人马座)和牛宿(魔羯座)之间,而是位于室宿(双鱼座头部附近)。再把月亮的影像放大,则发现月相是符合的。
  步骤三:如果把月亮倒退至斗、牛之间,则发现日期是8月7日和8日之间,而月相是属于凸月的状态。
  关于苏东坡游赤壁当晚并不是“月徘徊于斗、牛之间”,早在清朝时便有人提出这个论点了。清朝的凌廷堪指出,因为“望”的时候太阳和月亮在天上相对180度,所以可以由太阳的位置来推算月亮的位置,而太阳的运行可以精确推算。凌廷堪推算出乾隆七年的壬戌这一天到宋神宗元丰五年的壬戌当天,共经历了11个甲子循环。共660年。一年中太阳在黄道上的位置是固定的,只受到岁差的影响,660年的岁差大约是10度。因此在宋神宗元丰五年的壬戌这一天,太阳的位置比乾隆七年壬戌这一天的位置后退10度,太阳约在张、翼之间,而月亮应在相对180度左右的室、壁之间。他认为苏东坡在《赤壁赋》中所记的月相和事实不符,应该是苏东坡信手拈来描写星月交辉的景象而已。他甚至认为苏东坡当晚没有游赤壁,只是在想象中完成《赤壁赋》这篇文章。
  有兴趣的读者可以在文献中找到许多相关的事件一一加以验证,也是很有趣的天文考古。
  
  日食和月食
  
  在古代天文学中,日食和月食占有非常重要的地位,是验证历法是否准确的重要依据。
  中国古书上有许多记载日食和月食的事件,电子星图也可以呈现当时的日食或月食景象。不过要强调一点,月食比较单纯,只要发生时间在晚上就都能看见,而且各地看见的月食景象是相同的。日食便不一样了,只有少数地方能看见日食的景象,多数地区是无法看到的,能看见日全食的地区就更狭窄了。因此要使用电子星图验证日食,必须以史书上看见日食的地点为准,输入当地的经度和纬度,才能验证史书上的日食记载。
  《汉书·五行志》记载:“征和四年八月辛酉晦,日有食之,不尽如沟,在亢二度,晡时(15时~17时)食,从西北;日下晡时,复。”这是发生在公元前89年9月28日的一次日偏食,食分很大,日面如钩。太阳位于亢宿二度,是从西北方开始。现在无法确认这一次日食的实际观测地点,但可以汉朝京城长安作为观测地点来验证。
  公认的中国古籍中最古老的日全食记载见于《书经·胤征篇》:“惟仲康肇位四海……乃季秋月朔,辰弗集于房,瞽奏鼓,啬夫驰,庶人走……”依据《通鉴纲目》的考证,“辰弗集于房”中的“辰”是指日月之会,“房”意是相会之处。也就是说在季秋月的朔这一天,日、月相会于房宿形成日全食。这则日全食记载曾经引起西方天文学界的注意,他们依据中国史学家提供的一些年代进行推算,认为这次日全食应该发生在公元前1948年10月28日,但也有人认为是公元前2137年。有兴趣的读者可以自行上网找出时间和地点,考据验证一番。
  
  行星轨迹和五星联珠
  
  在古代的星占学上,金、木、水、火、土五颗行星(又称为五纬)在天上运行的轨迹属于重要的天象,其中一种名为五星联珠的天象引起许多人的兴趣。
  五星联珠是指金、木、水、火、土五颗行星相聚在一个星宿内。人类很早便由观测知道五颗行星大致沿黄道运行,虽然绕天一圈的周期不同, 但总有彼此相会的时候,这种情形等于求五颗行星绕天周期的最小公倍数。这不过是个数学问题,但是中国古人就是要把天象和人间联系到一起,认为五星联珠时会发生改朝换代之类的重大事件。
  今本《竹书纪年》记载:“孟春六月,五纬聚房。后有凤凰衔书,游文王之都。”后文有提到“殷帝无道,虐乱天下,星命已移,不得复久,灵祗远离,百神吹去。五星聚房,昭理四海”,意思是说在公元前1059年5月28日,五纬会聚在二十八宿中的房宿,殷商寿数已尽,周朝兴起。依据推算,当时五颗行星聚集在巨蟹座内6.45度的范围。
  《马王堆帛书》中也提到:“(汉高祖)元年冬十月,五星聚于东井。沛公至霸上。”是说汉高祖元年(公元前206年),当时五大行星会聚在东井天区,刘邦进入关中称王。但是依据天象考证,当汉高祖自立为王时,五星联珠尚未出现,公元前206年11月28日23时的天象,只有土星和木星在东井。实际上五星联珠在公元前205年5月才发生,比刘邦称王至少晚了10个月。从这里可以看出古人假借天象传达“天意”的附会。
  
  荧惑守心
  
  中国古代对天上的两个红色天体:荧惑和火非常关心。荧惑就是行星之一的火星,火是心宿二,颜色火红,又称为火或大火。五纬在天上运行的方向分为顺行、逆行及留三种。由西向东运行是平常的方向,称为顺行,由东向西运行则称为逆行,行星由顺转逆或由逆转顺的过渡时期,称为留。
  荧惑和火两个天体彼此靠近时,显然非常抢眼。中国古人认为荧惑运行到心宿时,如果正好又处于留或逆行的情形,称为荧惑守心,是非常不吉的征兆,被视为侵犯帝王,占星学指其为“大人易政,主去其宫”。
  清华大学历史研究所的黄一农教授,曾经对荧惑守心进行过深入研究。他发现在23次有关荧惑守心的记载中,有17次都不曾发生。他认为这17次的记载是伪造的,属于政治斗争的产品。有兴趣的读者可以通过电子星图,很容易地验证这些记载是否正确。
  电子星图的功能齐全,可以作为星座盘使用,显示任一地点、任何一天的星象、月相、行星位置和轨迹。过去,天文考古这门学问属于专家学者的领域,现在靠着电子星图可以很轻松地验证古代天象记载,天文考古成为人人可以接触甚至把玩的一门学问。
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