中国古代四仲中星定季节

2024-01-18 13:23郭红锋
军事文摘·科学少年 2024年1期
关键词:中星颗星天象

郭红锋

中国古代有关四仲中星的最早记录,可追溯到古代典籍《尚书·尧典》,其中记载尧帝派羲叔、羲仲、和仲、和叔4 人分别去测量天象以制定节气历法。有关四仲中星定季节的记载节略如下:

“日中星鸟,以殷仲春”;

“日永星火,以正仲夏”;

“宵中星虚,以殷仲秋”;

“日短星昴,以正仲冬”。

这说明中国上古时期即已设置专门官员,以观测鸟、火、虚、昴四星在黄昏时正处于南中天(“中星”)的日子来确定一年当中的四个季节。

这里的仲春、仲夏、仲秋和仲冬,就是我们现在说的春分、夏至、秋分和冬至,称为“二分二至”,古代称为“四仲”。 “中星”指的是某星到达中天(因天体运动在地面以上的轨道都是圆的一部分,所以在达到最高点时称为“中天”)。中国古代文明发祥地在中纬度地区,观察到的天体运动轨迹都是向南倾斜的圆的一部分,任何天体的“中天”就是其运行轨迹圆圈的正南最高点,故古人称为“中星”。如下图在南北子午圈上的2 颗星都是“中星”。

天上的群星时刻都在运动,观察某颗星到达最高点的时刻,需要统一在黄昏的时候。古代天气很好,地面也没有其他光亮,黄昏的时候在中天的星就可以看见。

所以典籍中的四句话也可以这样描述,即黄昏時分:

· 日出正东那天的黄昏,鸟星升到中天时,是仲春( 春分)——这天昼夜长度相等;

· 太阳最高那天的黄昏,大火升到中天时,是仲夏( 夏至)——这天白昼时间最长;

· 日落正西那天的黄昏,虚星升到中天时,是仲秋( 秋分)——这天昼夜长度也相等;

· 太阳最低那天的黄昏,昴星升到中天时,是仲冬( 冬至)——这天白昼时间最短。

四仲中星,就是古人选定的4 颗标志星。古人在黄昏时一旦看到它们之中的某一颗正在中天了,就能确定是什么季节到了。

这里所讲的4 颗星(鸟星、大火、虚星、昴星),在流传过程中并没有连续记载在文献中(可能在有文字以前就已经口传开了),所以它们具体对应哪4 颗星,后世的人也不很确定。许多人根据岁差进行了推算,估计最晚可以对应商末周初(约公元前1000 年)那个时代的实际天象。现代天文史学家一般认为:鸟星为星宿一(对应现代西方星名为长蛇座α),大火为心宿二(对应现代西方星名为天蝎座α),虚星为虚宿一(对应现代西方星名为宝瓶座β),昴星为昴宿六(对应现代西方星名为金牛座η)。

有了对应现代的星名,我们也可以进一步解释典籍中的四句话为:

· 日出正东那天的黄昏时,鸟星( 长蛇座α) 位于中天(南方最高点),标志仲春;

· 太阳最高那天的黄昏时,大火( 天蝎座α) 位于中天(南方最高点),标志仲夏;

· 日落正西那天的黄昏时,虚星( 宝瓶座β) 位于中天(南方最高点),标志仲秋;

· 太阳最低那天的黄昏时,昴星( 金牛座η) 位于中天(南方最高点),标志仲冬。

以上的对应也只是大致的关系,要完全准确还原古代天象,其实还有许多困难,例如典籍里并没有强调必须在黄昏时刻观测,只是后人根据古人生活习惯以及古代没有光污染的情况下,在黄昏观测比其他时间方便也合理。但古人没有钟表,不同季节的黄昏时刻也不同,如果观测时间上有误差,对应的星就有多种可能。

我们用星空软件观察(上图)黄圈圈定的4 颗星都在黄道(图中粉色大圈)附近,大致成90 度间隔,但也不正好是90 度,说明这4 颗星只是后人为了还原上古时代的天象而找出的大致对应的恒星。同样,古人使用的4 颗星也不一定正好相距90 度。若想完全还原古代天象,还有待进一步探究。

远古的人们从实践经验中发现天空中的星星有周期性变化,可以用来指示季节,于是就通过长期观察,找出4 颗对应的恒星,来标注确定季节,指导人们在地上的日常生活,并且记录下来,传承后代。这是非常了不起的成就,说明观象授时这一中国天文的核心思想在远古时代就确定了。这也说明天象是地球上的人类赖以生存和认识宇宙的大课堂,也是后来我们从地球走向宇宙深处的入口。

问题1:四仲中星里的昴星和大火都是非常明亮的,你观察过吗?

问题2:如果你现在观测四仲中星,他们还会在二分二至黄昏时的中天吗?

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