一条黄道穿日月

2016-10-13 06:54
天文爱好者 2016年1期
关键词:黄道超新星星云

□ 齐 锐



一条黄道穿日月

□ 齐 锐

本刊从2015年第3期起,设立了这个关于中国传统天文与文化的栏目,感谢读者朋友一年来对这个栏目的关心和支持。新的一年中,我们将继续努力,把星空中更丰富的中国元素呈现给大家,让读者能以更加广阔的视角重新发现天文之美。

黄道与岁差

黄道,是地球在一年中围绕太阳公转运动的轨道在天球上的投影,而从地球上人的角度来看,黄道就是太阳一年中在天空的恒星间所走的路径。黄道和赤道相交于春分点和秋分点。黄道与赤道成23度26分的交角,也叫黄赤交角。黄道两侧各8度的区域称为黄道带。从地球上观察,太阳系的行星都在黄道带里运行。

此外,我们知道月球是围绕地球公转的,从地球上看月亮运动在天球上的轨迹称为白道。白道与地球绕日公转的黄道面并不完全重合,但相距也很近,二者有大约5度多的夹角。因此,地球上的观察者会发现,月亮和行星类似,基本也在黄道带内运动。

由此来看,黄道及黄道带所在的星空,正是太阳、月亮和行星运动所经的地方,故中国古人称黄道为“三光之道”(三光即指日、月、行星)。

由于地球自转轴的方向逐渐漂移,造成的影响就是历史上的北极星经常改变。同时,也使得春分点和秋分点沿着黄道相对于背景的恒星每年都向西移动。这种现象就是岁差。

房宿,日月所经的天府

东方苍龙七宿中的房宿星官,由4颗星组成,像一条直线跨过黄道。因此,房宿就成为日、月和行星必经的地方。《甘石星经》说:“房四星,名天府,管四方。”可见,它作为天府这样重要的政治场所,与其处在黄道上这一位置特点有关。见图1。

图1 房宿附近的星官。房宿4星连成一线,与黄道正交,日月必经此处。这个被称为“天府”的地方有两扇重要的门——“东咸”和“西咸”星官,来控制日月的出入。有趣的是,这个天门上竟然还有门闩和锁钥呢。

那么房4星组成的直线与“三光之道”的黄道到底相交于何处呢?中国传统星官中,有“钩钤”2星,作为“房”的附属星官,位于房4星的左上方近处,它正好指明了这两条线交点所在的位置。从图1可以看到,“钩钤”星恰好位于房星近旁的黄道上。

“钩”是弯曲的意思,也引申为确定曲线的工具。中国古代有钩、绳、规、矩四种重要工具:钩可定曲,绳可定直,规可定圆,矩可定方。“钩”在这里取“确定”之意。“钤”在古代是指印章或锁钥,引申为关键之意。因此,“钩钤”合起来就是“房宿的关键位置之所在”的意思。

在“钩钤”的上方近处,还有“键闭”1星。在中国古代“钤键”是锁钥的意思,而“键闭”则是指关闭锁钥,或是指门闩(横插在门背后使门推不开的棍子)。看来古人希望通过“键闭”这把锁,可以随时控制“房”星这扇日月通行的天府大门,掌握命运的走向。

从图1可以看到,在房4星的东西两侧,还分别有“东咸”星和“西咸”星。它们作为房宿的门户,列在房4星的两旁,保护着房宿,免受外来奸邪的骚扰。其实仔细观察,你会发现“东咸”和“西咸”非常像两扇打开的门扉,立在黄道两侧。把它们关上之后,上锁的地方正是“键闭”和“钩钤”星的位置呢!

黄道上的“房”4星除了以上含义外,由于它位于东方苍龙七宿之中,既然龙在古代又称天马,因此这四颗星又被看作是四匹天马,称为“天驷”。

斗建之间,七曜之道

说到黄道经过的重要星官,在北方玄武七宿中还有一处十分出名,那就是斗宿。

从北天极出发,连接“勾陈一”(现在的北极星)和织女星,并向南延伸一倍的地方,正是北方七宿第一宿的斗宿中南斗6星之所在。

从图2可以看出,“斗”星官由6颗星组成,排列的形状很像一把倒扣的斗勺,头朝东,尾朝西,斗柄横跨黄道。为了与北斗区别,人们把它称作南斗。

和北斗类似,南斗的斗口4星也称作斗魁。在南斗斗魁的北方有一串6颗星组成一条曲线,这就是“建星”。在“斗”和“建星”之间正是黄道,日、月和行星都会从这二者之间经过。因此《史记》中说:“建六星在斗北,北临黄道,天之都关也,斗建之间,七曜之道”(七曜是指日、月、金星、木星、水星、火星、土星)。

考虑到岁差的缘故,从东汉到现在,太阳在天空中运动的轨迹即黄道的最南端位置——冬至点,就位于“斗”和“建星”之间。中国古代传统将冬至日作为一岁的起始。因此可见,冬至时节太阳所在的“斗”和“建星”,必然成为人们关注的重点。

图2 斗宿附近的星官。在南斗星的北边,有6颗星组成一条曲线,那就是“建星”。南斗与“建星”之间有黄道通过,说明这里是日、月和行星的必经之路。

不平凡的“天关”

在西方白虎七宿中,也有一处和黄道有关的星官,它就在毕宿中。

毕宿中有“诸王”6星,大致连成一字形,沿着黄道排开,它的东方指向一颗重要的星官——“天关”星。正是因为“天关”星位于黄道附近的缘故,《晋书.天文志》把“天关”叫作“天门”,称其为“日月之所行”之处。天门这名字听上去大有“一夫当关、万夫莫开”之感,可见其在古代星占中的重要性。

“天关”不但名字豪迈,在这里还发生过一件天文奇观呢。

《宋史.天文志》中载:“至和元年五月己丑,出天关东南可数寸,岁余稍没。”这里记录的是一颗出现在“天关”附近的超新星。北宋至和元年五月己丑,也就是1054年7月4日,那天清晨,在“天关”星附近突然出现了一颗“客星”,其“昼见如太白,芒角四出,色赤白”,司天监(当时的皇家天文台)对这颗“天关客星”用肉眼连续观察了两年之久,直到看不见为止。根据史书记载,这颗超新星最亮的时候竟然白天都能看得到,两年后才慢慢暗弱消失。

图3.1 《宋史》记载的“天关客星”与蟹状星云。据史书记载,在北宋至和元年,即1054年,在“天关”星附近出现了一颗“客星”,在现代天文学研究中,它被论证为超新星。历经千年,恒星爆炸后的物质逐渐扩散成一个星云,外形似螃蟹,故称蟹状星云。

左:图3.2 《宋史》中对“天关客星”的记载。

中:图3.3 蟹状星云。

右:图3.4 这颗超新星最亮的时候白天都能看见,两年后才慢慢暗弱消失。

这事发生800多年以后,西方有人用望远镜在这个位置发现了一个朦胧的星云,很像一只螃蟹,于是取名“蟹状星云”。这之后100年,到了20世纪早期,人们对早先间隔数年的蟹状星云照片进行分析时发现,它正在不断膨胀!人们根据其膨胀的速度,反推出该星云在地球上开始可见的时间至少在900年以前,这时人们才意识到这个星云正是当年“天关客星”遗留下来的超新星遗迹。至今,蟹状星云仍在不断地膨胀扩散过程中。

在人类有文字记载的历史上,观测到银河系内的超新星爆发的机会非常少,除了“天关客星”以外,还有被第谷和他的学生开普勒观测到的第谷超新星与开普勒超新星。

星中有日月

如果顺着黄道,综观全天星官,你会发现在房宿的东面黄道附近有一颗“日”星(见图1),在昴宿7星的东边不远的黄道上,还有一颗“月”星(见图3)。既然天上有太阳和月亮,那么为何天上的星辰中出现以日、月命名的星官呢?

《宋史》等史书中说,既然房宿属东方七宿,而太阳升起在东方,所以就在东方七宿中设立“日”星来代表太阳的精华。此外,由于中国古代“日者”指观察天象的人,所以后人也认为“日”星是指古代天文学家。

至于“月”星,古人有“月生于西”的说法。《礼记.祭器》云:“大明生于东,月生于西,此阴阳之分,夫妇之位也。”因此,月的精华就位于西方七宿的昴宿中了。同时,《甘石星经》也说:“月精在昴、毕,日精在氐、房,自司其行度。”

日、月本是天空中运动的天体,古人把它们在三垣二十八宿星官体系中加以固化,有些让人费解。笔者分析认为,“日”星和“月”星的出现也许远远早于三垣二十八宿体系形成的年代,乃是一个古老星官体系的遗存。

通过仔细观察不难发现,“日”星和“月”星都位于黄道附近,二者竟然将黄道一分为二,成为大致相等的两段。

图4 公元前2500年时期的全天星图。从图中可以看到在黄道、赤道相交的秋分点和春分点附近分别有日、月星官。这两个星官的名称也许与它们所处的位置很有关系。(由于岁差的缘故,如今的春分点和秋分点位置已与图中完全不同。)

不妨将时光倒转回公元前2500年,由于岁差的缘故,那时的黄道和赤道相交的位置与今天不同:那时的两个黄赤交点即春分点和秋分点,恰好分别位于“月”星和“日”星附近的黄道上。见图4。

从黄道的经度来看,周天一圈,从“月”星到“日”星是175°,而从“日”星到“月”星是185°,二者似乎并不相等,但是在一年中,太阳从“月”星运动到“日”星,和从“日”星运动到“月”星所需的天数,却基本上是相同的。这是由于地球围绕太阳的公转并不是匀速的,从春分到秋分这一段的运动比较慢,而从秋分到春分的运动比较快。一方面速度不同,另一方面经度差也不同,二者相互抵消,最终使得二者之间的时间间隔基本相同。

公元前2500年应是轩辕黄帝时代的后期,中国上古文明刚刚创始,并没有后来如此复杂的星官体系。先人们认识到黄道上的春分点和秋分点这两个重要的位置,于是就用附近的星命名它们——即日、月二星,这是相当自然的事情。为什么这么说呢?在韦昭注《国语.周语上》中有:“礼,天子搢大圭、执镇圭,缫藉五采五就,以春分朝日,秋分夕月,拜日于东门之外,然则夕月在西门之外也。”而郑玄注《周礼.春官》也写道:“天子当春分朝日,秋分夕月。”过去人们对这些典籍的解读是,天子应在春分时朝拜太阳,秋分时朝拜月亮。而通过对日、月星官的布局位置分析来看,天子朝拜的也许是天上的星宿啊。

顺着这个线索,继续观察上古年代的黄道(见图4),就在黄道的北半球最高点,即夏至点的位置上,有一颗十分明亮的大星,它就是“轩辕”星官的主星(明清之后称轩辕十四)!而轩辕恰恰是黄帝的别称,正是那个时代最伟大的人物,可见,在这个位置上这颗明亮的大星被命名为“轩辕”也许不是巧合。

(责任编辑 张恩红)

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