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星图
所属图书:《天问之路:中国古代天文学史话》 出版日期:2013-11-01

星图

星图是观测恒星的记录,也是天文学上用来认星和指示位置的一种重要工具。它的意义就好像地理学上的地图。中国是世界上最早绘制星图的国家,至今我们仍能寻找到其遗迹。

一、敦煌星图

敦煌星图原收藏于敦煌莫高窟藏经洞,于1907年被英国考古学家斯坦因盗走,现存英国伦敦博物馆。上个世纪50年代,李约瑟和陈世骧首先发现并在《中国的科学与文明》(又译《中国科学技术史》)天文卷中加以介绍,但李约瑟却认为星图是五代后晋时期的作品。在这之后,中国学者对其进行了广泛深入的研究,否定了李约瑟的说法,认为星图的制作时间应是唐代或更早。这一观点也得到了西方一些学者的赞同。敦煌星图是中国乃至世界上现存最早的星图。

敦煌星图是以卷子的形式绘于绢上,长3.94米,宽0.244米,斯坦因将其编号为MS3326。

敦煌星图采取圆、横两种画法,具体是从十二月开始,按照每月太阳位置的所在,分12段把赤道带附近的恒星,利用类似圆筒投影的方法绘出,中间夹有说明文字。又将紫微垣众星,以北极为中心,应用类似极坐标投影的方法绘出。而国外使用类似的画法,要比敦煌星图晚600多年。这是一种能较好地表现恒星的真实位置,减少星位变形的合理和科学的方法。当然,这两种画法有它的发展过程,由于我国古代对拱极星极为重视,早期的星图是采用以北天极为中心的投影方法。随着对二十八宿的全面观测,出现了第二种画法。唐代综合这两种画法,说明了我国绘制星图的悠久历史。

敦煌星图

敦煌星图用圆圈、黑点和圆圈涂黄三种方式绘出1350多颗星,是世界上现存星数最多的古星图之一。经过现代天文学家的研究,星图上标记最亮的200颗星星的位置相当准确。但让科学家们感到惊讶的是,在这张绘制相当准确的北半球星图中,竟然在北斗星组群里“遗漏”了北极星!这直到今天仍是一个谜。

二、苏州石刻星图

苏州石刻星图是我国乃至世界上现存星数最多的石刻星图。英国科技史专家李约瑟博士在《中国科学技术史》中称:中国的平面星图,以苏州石刻星图最为有名。

该图分两部分,上部分是星图,下部分刻着说明文字,图文对照,相得益彰。它是王致远于南宋淳祐七年(1247年)所刻制,高约8尺(约2.53米,宋代1尺约31.6厘米),宽约3尺5寸(约1.10米)。王致远是依据中国黄裳约于1190年绘成的原图刻制的。而黄裳的原图所采用的是宋神宗元丰年间对恒星位置测量的成果。

石刻星图是一幅圆形全天星图,以天球北极为中心,绘有3个同心圆。图中外圆是南天星可见的界线,包括赤道以南55°以内的恒星;中圆直径52.5厘米,是天球赤道;永不下落的常见星用直径为19.9厘米的小圆界开。星图上还绘有与赤道相交的偏心圆,以表示黄道,又绘出通过北极和二十八宿距星的28条辐射线。在星图上计绘出恒星1436颗,星官的划分采用中国传统的三垣二十八宿系统,还描出了银河的走向与界线。

该星图原保存于苏州文庙(现已移到苏州博物馆),故称苏州石刻星图,它是一幅具有重要价值的科学星图。需要指出的是,世界上其他国家和地区保留下来的星图都晚于14世纪,17世纪之前所有的星图没有一幅超过1100颗。

苏州石刻星图是北宋时代天文学家们认识和记录星象的智慧结晶,在一定程度上反映了当时天文学的发展水平。该图为我们了解古代星区划分和论证现代恒星,提供了极为宝贵的资料。

三、常熟石刻天文图

常熟石刻天文图是1973年7月由当时的常熟县文管会和江苏省文管会在旧常熟邑学原址大门左侧发现的,星图是刻在高、宽、厚分别为200.1厘米、100.1厘米和24.5厘米的石碑的上半部,石碑的下半部刻有说明文字。这个天文图由于是在常熟发现的,所以称它为常熟石刻天文图。1974年由常熟县文管会移入碑房内进行保护,常熟碑刻博物馆建立后,将该碑移藏于内,为馆藏之宝。

常熟石刻天文图

根据有关文献记载,常熟石刻天文图是明代常熟前后两任县令杨子器和计宗道所刻制。杨子器于弘治九年(1496年)至弘治十二年(1499年)任常熟知县,刻制天文图、地理图二碑,树于文庙戟门。计宗道继任之后,因为拓碑的人太多,日久磨灭,于是在正德元年(1506年)命石工重新翻镌了这两块图碑。几经变迁,现在只发现了天文图,而地理图早已不知下落了。

常熟石刻天文图与苏州石刻天文图一样,以北极为中心刻有大小不同的3个同心圆,以及1个与中圆相斜交的圆。其中小圆直径约为18.4厘米,小圆以内表示北纬约36.8°的地方,常年可以看到的星区。中圆代表赤道,直径约为45厘米,与它斜交的圆代表黄道,直径为44.5厘米—45.0厘米,黄、赤二道的交角为23°—25°。中圆之外的大圆直径约为70.8厘米,它代表可见星区的界限,在它以外的星区则常年不得见。它也按二十八宿各宿的赤道宿度从小圆出发向外引出28条经线。在星图的外围照例刻有十二辰、次和十二分野等内容。再向外是云霓图案,作为装饰。

碑石下半部的说明文字并无独到之处,它首先照抄苏州石刻天文图文字说明中的天体起源论,接着叙述了《史记·天官书》,把全天星象分为东、南、西、北、中五官的星官数和恒星总数。碑末题“大明正德元年孟春赐进士文林郎常熟县知县柳州计宗道手书”,并“解元擢第”篆印一方。

常熟石刻天文图是仿照苏州石刻天文图刻制的,其刻制者之一杨子器在跋文有明确说明:“此图宋人刻于苏州府学,年久磨灭,其中星位亦多缺乱,乃考甘石巫氏经而订正之,翻刻于此,以示后来庶几欲求其故者得观夫大概。”两相比较,常熟石刻天文图较苏州石刻天文图虽然晚了200多年,但在绘刻技巧、星官位置的准确性等方面,常熟石刻天文图都大为逊色。不过,常熟石刻天文图足以引起注意的是,它共订正苏州石刻天文图20个星名,填补苏州石刻天文图有星无名者共22处,有名无星者4处。此外,苏州石刻天文图中,某些不同星官间有线相连,这不合从古以来星图的习惯,常熟石刻天文图作了大部分改正。由此看来,常熟石刻天文图又是苏州石刻天文图的改正和补充,因此,常熟石刻天文图也是我国古代天文学发展史上的一件珍贵的天文文物。

四、杭州吴越墓石刻星图

1958年,在浙江杭州施家山南坡,我国科学工作者清理了五代时期吴越文穆王钱元瓘次妃吴汉月的墓;1965年,又在杭州玉皇山下挖掘了钱元瓘的墓。在这两座墓的后室顶部,各发现一幅石刻星图。这两幅石刻星图的直径均约为1.9米,图上刻的星都不多,主要是二十八宿和若干北极附近的星辰。星象均用阴纹勾刻,星和星之间用线连接,刻工细致,位置刻画得比较准确,也比较逼真。此外,还用单线刻半径不等的4个同心圆,圆心即天球北极;第一圈表示范围内的星象绕天球北极旋转时不没入地平,亦即盖天图中的内规;第二圈为盖天图外规,表示再往外的星在观察地点看不见;最外面圆圈是盖天图的重规。这两幅石刻星图是我国现存最早的石刻星图。

五、宣化星图

宣化星图

这是一幅至今所知最早的中西合璧的星图。1972年,在河北宣化下八里村发现了一处壁画墓群,其中M1号墓墓顶的一幅彩色星图,尤为引人注目。星图画在直径为2.17米的圆形范围内。绘制方法是以北极为中心,把星宿投影在圆形面上。星象图的中心嵌有直径为35厘米的一面铜镜,象征着天空的中心。铜镜周围绘有重瓣莲花,莲花周围是依天空方位画的中国二十八宿,起自角宿,止于轸宿,星间连以直线。各星宿和星数的组成与有关史料基本符合,虽有的星宿位置画得不怎么准确,其象征意义还是很明显。在二十八宿的外面,画的是黄道十二宫,每宫各占30°,是以图像表示的。黄道十二宫起源于4000年前的巴比伦,而宣化星象图并不是照搬的,已有了不少改变,成了具有中国特色的图像。例如双子宫的图像显然是身穿辽代衣饰的两位女子,而宝瓶宫的代表图像也换成了中国的瓷器水瓶。从这张星图可以看出,我国少数民族和汉族在文化上的紧密联系。同时,也反映出我国古代就和外国有了友好往来和文化交流。它的发现为研究我国古代天文史和中外文化交流提供了新的珍贵史料。

天问之路:中国古代天文学史话