【观星邀月】《石氏星经》星表stellarium可视化
《石氏星经》中的恒星观测数据曾被认为是中国乃至全世界最早的星表,科学意义重大,对我国早期星官产生时期的星象研究有很大帮助,将这部星表与后世宋代的恒星观测记录对照,也可用来探究中国古代的星象演变。
星表简介
战国初年,二十八宿早已普遍使用。在这个百家争鸣的时代,星占术广泛流传,并形成了诸多流派。为了星占的目的,星占家们进行了大量恒星观测,命名了许多星官,最有代表性的是战国时期齐国的天文学家甘德、魏国的天文学家石申和商代的天文学家巫咸三家各自命名的星官体系,人称“三家星经”。
《史记·天官书》与《历书》论述天文征引甘氏、石氏之说颇多,相传石申在战国时作《天文》八卷,可惜早已散佚。近代天文史或历史作品中常引用《甘石星经》,其实早先并没有这样一部书,甘德、石申的天文星占著作早已失传,后代所传的甘、石的《星经》,以及《石氏星经》,均为后人整理而得,而非昔时旧文。因此恒星观测部分的数据也并不一定是甘德、石申于战国年间所测,也可能是失传后经后人补测而得。
中国古代观测周天恒星时,只会观测每个星官的距星(主星)。换句话说,一个星官无论有多少颗星,观测时也只会记录其中一颗星的数据(北斗、紫微垣等特殊星官会测量全部星)。另外距星并不一定是一个星官中最亮的星。
一个星官中可能有很多亮星,比如五车、参宿、天津等星官,但只有距星会被测量,如五车二(α Aur)、参宿三(δ Ori)、天津二(δ Cyg)。参宿四、参宿七、天津四等星比距星还要亮,而且在全天恒星亮度排行中也排在非常靠前的位置,但中国古代从来没有这些星的观测数据。(仅参宿七在景祐星表中出现过一次)相对的,一些星官所有星都很暗,但一定会有一颗星得到测量,这就导致中国的星表漏了很多亮星,同时也收录了很多暗星。
这一习惯一直从战国延续到了元代,直到郭守敬才开始关注星官中的所有恒星甚至星官外的恒星。也因此,《石氏星经》由于只有石申的星官,只有约120星的数据。哪怕到了宋代,星表里也普遍只收录约400颗恒星的数据。相比之下,西方观测时基本是本着亮度优先的原则,测量了大量亮星的数据,西方的托勒密星表就有一千多颗恒星的数据,星数差异反映的是观测习惯的差别,不能反映技术上的谁优谁劣。
观测年代确定
《甘石星经》的流传,经过长期增删,已难窥原貌,星表研究的结果也莫衷一是。《石氏星经》并没有明确史料支持的观测年代,因此需要在证认恒星后反推历元,恒星证认结果的不同会导致推算出的历元有很大差异。对于《石氏星经》观测年代,结论大致有一下三类:
1.《石氏星经》星表观测于战国时代
新城新藏认为,按照《石氏星经》星表所载,约有120个恒星距极之度数。逆行推定其观测年代,约在公元前300年。又据《汉书·天文志》所载岁星辰出东方所在次,即“岁星在寅曰摄提格,岁星正月晨出东方,石氏曰:‘名监德、在斗、牵牛,失次杓,早水、晚旱。’”由此推断石氏的观测年代约在公元前300年,他认为当时肯定也观测了120颗恒星的坐标位置。
2.《石氏星经》星表有两个历元
上田穰对《石氏星经》星表有详细的研究。他认为该星表的部分约90个恒星之位置系公元前300年乃至350年间所测定。剩余部分属于公元200年的观测值。
潘鼐又据每个恒星的坐标位置,逆推其观测年代。认为星表分为二群,一群是公元前观测,一群是公元后观测。二群的平均年代分别为公元前440年和公元后160年。由此他认为公元前左右已经存在完整的石氏星表,后来一半遗失,在东汉得到补充。
3.星表观测时代在前汉
薮内清和钱宝琼都做过文献考据证明《石氏星经》中的重要内容都是在汉代出现的。薮内清据《续汉书·律历志》贾逵论历称“ …… 《石氏星经》曰:‘黄道规牵牛初直斗二十度,去极有百十五度,于赤道二十一度也。”推论《石氏星经》中的观测当在公元前70年左右。据此他认为星表也在这一时期观测。
前山保胜用最小均方差估计证明《石氏星经》的观测年代在公元前70±30年。他首先注意到观测过程中由于观测仪器极的偏差而造成的影响。他的分析是比较可信的。
以上诸家研究,只有上田穰, 前山保胜和潘鼐是基于对星表本身仔细地分析的。但是在恒星证认方面,他们互有出入。上田穰和前山保胜使用的是土桥八千太对《仪象考成》的证认,同时也根据数据稍作调整。潘鼐在证认时还参照了他本人复原的宋代星官。
孙小淳利用去极度数据进行傅里叶分析,认为《石氏星经》的观测年代为公元前78年。这个年代正是鲜于妄人组织22位天文学家为验证《太初历》而进行多方面的天文观测的年代。太初改历,先是有司马迁等人造仪器,做观测,还调用了一些民间天文学家, 其中有方士唐都,巴落下闳等人。落下闳还发明了浑仪。又杨雄(公元前90年)在其《法言》中对太初改历以来浑天说的发展有一段简短的评论,他说:“或人问浑天于雄,雄曰:落下闳营之,鲜于妄人度之,耿寿昌象之,几几乎莫之违也。”这段话明确指出是落下闳发明了浑仪,鲜于妄人用来观测,最后耿寿昌根据观测数据把星官投刻到浑象上。这不但说明了鲜于妄人等进行恒星去极度观测的历史事实。而且表明去极度在当时确实是有必要观测的,不然耿寿昌何以能够制造浑象呢?因而孙小淳认为整个星表是鲜于妄人等在元凤三年至六年即公元前78年观测的。
stellarium可视化
我这里取孙小淳公元前78年的历元,利用潘鼐《中国恒星观测史》数据进行了星表可视化。
说明
1.修改了一些明显的错误坐标,会在星名前加“#”,星名后加“+”修改入宿度,加“-”修改去极度。(只有天津改入宿,其余都是改去极)
2.星名前加“*”的是无法修改的错误坐标,如北斗第五星等。
3.红线是宿度线,是公元前78年南北天极和二十八宿距星的真实位置的连线。
4.二十八宿距星赤经是用上一宿距星实际赤经加上上一宿宿度得来。









