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星座识别工具

时间:2022-01-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:要想看星、认星其实并不难,借助星座识别工具——星图,坚持观察,你一定会做到“上知天文”的。这一星座和星数,一直沿用至明代末年。Uranometria星图以其高度的科学性和完美的艺术性为星图学树立了全新的标准。该星图首次将12个南天的新星座绘入图中,并被广为传播。
星座识别工具_星图_解构宇宙

第三节 星座识别工具——星图

日落日出,星起星落,天复一天,年复一年,仿佛永无变化。观察变幻无穷的星空,是一项非常有意义的科学活动,也能给人们带来一种美的享受。它不但会给你展现出众多星座的美妙形象,使你联想起那些神奇的故事和传说,还会向你显示时间的早晚、季节的交替、方向的辨认,激发你探索宇宙的雄心。古埃及人根据天狼星的位置变化来确定尼罗河泛滥的时间。阿拉伯人和欧洲人借助星星导航。我国明朝郑和下西洋,借助“过洋牵星图”来确定船舶的位置。要想看星、认星其实并不难,借助星座识别工具——星图,坚持观察,你一定会做到“上知天文”的。

星图,是观测恒星的一种形象记录,犹如绘制和查索地图一般,它是天文学上用来认星和指示星星位置的一种重要工具。

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观星空

星图将天体的球面视位置投影于平面而绘制,用以表示它们所处的位置﹑亮度及形态。星图种类繁多,有的用来辨认星星,有的用来证认某天体(或天象),有的则用来对比发生的变异等等。有的星图只绘出恒星,有的星图则绘出各种天体。有的供天文工作者使用,有的供天文爱好者使用。星图的方位是:上北下南,左东右西。

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星图

我国是世界上天文学发展最早的民族之一,因此也留下了丰富的星图档案。三千多年以前的殷商时代,就有关于天文星象的文字记载,绘画和雕刻天文星象图表的历史也比较悠久。中国的星图起源可追溯到新石器时代,那时已出现有陶尊画,上有太阳纹、月亮纹和星象图案。其后,随着时代的推移,星图也在不断地发展。据记载和迄今考古挖掘所得资料显示,我国星图的绘制工作最早始于汉代。东汉时的张衡(78-139年)就曾绘制了名为《灵宪图》的星图,但早已失传。而东汉末年的天文学家蔡邕也曾绘制过一幅星图。其星图结构大致为:图上绘上了三个不同直径的同心圆。圆心表示北天极。最内的小圆称内规,表示北纬55°余的赤纬圈,圈内的星座是中原地区的观察者常年都可见的,故亦称恒显圈。最外面的大圆叫外规,代表南纬55°余的赤纬圈,因其范围内的星座对中原地区的观察者来说是常年都无法看到的,因此也叫恒隐圈。中间的圆代表赤道,“据天地之中”,与南北极等距。图上画有二十八宿以及中外星官。后世圆形星图沿袭的就是这一形式,不同的只是星数有所增加而已。

14世纪以前的星图,只有中国保存下来。最著名的古代星图有陈卓星图、唐代敦煌星图、宋代苏州石刻天文图等。

陈卓是三国时吴国的太史令,他在公元270年左右,将甘德﹑石申﹑巫咸三家所观测的恒星﹐用不同方式绘制了一幅星图,图上计有283个星座,1464颗星。这一星座和星数,一直沿用至明代末年。

唐代敦煌星图约绘于10世纪初(公元940年),是现存世界上最早且星数最多的星图。最早发现于敦煌藏经洞,图上共有1350颗星,从十二月开始,按每月太阳的位置,把赤道带附近的星分为12段,用圆筒投影的方法画出,再把恒星圈画在以北极为中心的圆星图上。其特点是赤道区域采用圆柱形投影,极区采用球面投影,与现代星图的绘制方法相同,开创了近代星图绘制的先声,也是我国流传至今最早采用圆、横两种画法的星图。遗憾的是,它在1907年被英国考古学家斯坦因窃走,现仍保存在英国伦敦博物馆内。

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中国唐代敦煌星图(部分)。它是世界上现存最早的星图之一。

石刻天文图现藏于苏州孔庙内,高约2.53米,宽约1.1米,上部绘一圆形星图,刻有1434颗恒星,下部刻有简介天文知识的文字。刻图为南宋王致远于淳祐七年(1247年)所刻,其底本是宋宁宗赵扩当太子时,其老师黄裳于1190年前后所画,作为教赵扩学习天文之用。据对星图中星座的位置推算,此星图最初绘于11世纪,是现存世界上最古老的石刻全天星图,属于极其珍贵的历史文物。

而宋代苏颂《新仪象法要》中所附的星图,其依据的观测结果与苏州石刻天文图相同。《新仪象法要》中所载星图约绘制于1088年,书中附有公元1078年-公元1085年(元丰年间)实际观测记录的星图,分述紫微垣、浑象中外星官、浑象北极和浑象南极等五幅,共计有星名者283个、星数1464颗。星图从角宿开始,按28宿顺序连续排列。《新仪象法要》中的星图是目前流传下来的全天星图中最古老的星图之一。。,

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中国唐代敦煌星图(部分)1907年被英国人斯坦因盗走现存于英国大英博物馆。

西方古典星图起源于古希腊、古罗马时期,发展于文艺复兴之后的16世纪,并于16世纪下半叶至18世纪达到鼎盛。这些星图中通常描绘的是与神话传说有关的图案,当时的天文学家常用天体在星座图案上的位置,而不是它们的坐标来确定它们本身的位置,因此,很多古典星图只标出了粗略的坐标网格。早期较著名的古典星图是由中世纪的僧侣于公元1000年前后绘制的,后由哈利父子收集,现存于大英博物馆。此星图风格古朴,但对以后的星图画家的影响却极大。

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石刻天文图

之后由德国的律师和天文学家拜耳创作的Uranometria星图也问世了。Uranometria是由词根Urano和metria构成的,Urano来自希腊神话中的天神(Uranus)和天文女神(Urania),代表“天”,而metria则有“测量”之意,合起来就是“测天图”。Uranometria星图以其高度的科学性和完美的艺术性为星图学树立了全新的标准。拜耳在绘制Uranometria星图时使用的恒星的位置来自于丹麦天文学家第谷·布拉赫的观测结果,其精确度极高,因此使得Uranometria星图的精度甚至超过了很多现代的普及星图。Uranometria星图由51幅铜版印制的星图和一部含有1709颗恒星数据的星表组成,其中,48个传统星座每个一图,另有两幅索引图和一幅著名的南天星座图。该星图首次将12个南天的新星座绘入图中,并被广为传播。在Uranometria星图中拜耳还用小写希腊字母按照每个星座内恒星亮度的大致顺序标注亮星,如仙女座中最亮的星称为“仙女α”,这种为亮星命名的方法至今仍在广泛使用。

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Uranometria星图

在Uranometria星图出版后的两个半世纪里,又有大批的优秀古典星图相继问世。最著名的要数波兰天文学家赫维留绘制的赫维留星图。赫维留作为著名的天文学家,曾接受过良好的教育,并具有相当的艺术天赋。他曾遍访欧洲的科学家与天文台,并于1641年在但泽建立了自己的天文台。他绘制的星图中恒星的位置均来自于其亲自观测所得。赫维留星图共有56幅,其中两幅是北天和南天的索引图,另外54幅基本上是一个星座一幅图。赫维留在其星图之中设立了10个新的星座,其中狐狸座、小狮座、盾牌座、蝎虎座、山猫座、六分仪座、猎犬座一直沿用至今,另外3个星座已经消失。赫维留星图绘制极为精美,造型极为生动,具有极高的艺术价值。此外,他还出版了包括1564颗肉眼可见的恒星的星表。赫维留的星图和星表的精度达到了肉眼观测的极限,他的星表也是最后一部用肉眼观测的星表。

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赫维留星图

进入19世纪后,在星图领域发生了一个变化,那就是逐渐淘汰了华丽的星座图案,这也标志着古典星图开始逐渐向现代星图过渡。现代星图更加注重星图的实用性,通常恒星的位置绘制会更精确,星名标注完备,且尽量多地提供各种相关信息。

星图对天文学家们就像地图对旅游者一样极为有用。由于星图内容较准确、记载的天象也比较完整,因此,有助于我们了解古代人对恒星的观测以及研究地球自转和公转的变迁等天文学问题,极具科学档案价值。

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(上图)天文学家赫维留

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(下图)赫维留观星图

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