仰看星月觀云間——中國古代重要科技發明創造（四）

圖為《敦煌星圖》紀念封。（中國集郵有限公司供圖）

圖為《敦煌星圖》紀念封。（中國集郵有限公司供圖）

(資料圖片)

圖為有史以來最大的銀河系星圖，收錄了大約33億個恒星（局部）。（圖片由作者提供）

飛龍在天馬國馨院士篆刻

余生趣潭

年少時讀《三字經》“三光者，日月星”；曹丕《燕歌行》“仰看星月觀云間”；王勃《滕王閣序》“星分翼軫，地接衡廬”；歐陽修《秋聲賦》“星月皎潔，明河在天”。還有若干成語：滿天星斗、燦若繁星、星月交輝、月明星稀……描述星空、星圖的詩句成語，使我對天文產生了濃厚的興趣。

每個人生下來，仰望天，俯察地，觀人物，分遠近，接觸世界，格物致知。天文學是世界上各地區各民族最先發展起來的科學學科。中國古代天文學有天象觀測、天文儀器、歷法制定和宇宙論四方面的偉大成就，而天象觀測、日月星辰的位置和運動變化，則是天文學的基礎。我國戰國時期就有了《甘石星經》，后來失傳。三國時期孫吳兩晉太史令（天文官）陳卓著作的《甘、石、巫咸三家星官》整理了三垣二十八宿體系。敦煌文書中找到的唐代《星占書》殘卷，記錄了甘德、石申、巫咸發現的星座名稱，并繪有星圖，現統稱敦煌星圖。

敦煌星圖1900年出土于敦煌藏經洞，它是已知最早表示了幾乎所有中國星座的星圖，也是迄今發現的第一張用不同顏色的點來區別星表所列星的星圖。法國天文學家讓-馬克·博奈-比多形容敦煌星圖：“它是天文學歷史上最讓人嘆為觀止的文獻資料，它描繪的一連串星圖，完整展現了中國的星空中無數的星星和星宿。”而著名英國科學史家李約瑟則稱之為“世界上現存最早的科學星圖”。

敦煌星圖現藏于倫敦大英博物館，是世界上最早的星圖，有人認為可能是唐太史令李淳風（公元602—670年）所繪，但最遲不晚于唐中宗時期（公元705-710年）。

敦煌經卷的畫法從12月開始，按照每月太陽位置沿黃赤道帶分為12段，先把紫微垣以南諸星用類似墨卡托投影的方法畫出，再將紫微垣畫在以并極為中心的圓形平面投影上。全圖按圓圈、黑點和圓圈涂黃3種方式繪出約1350顆星。

星圖對于天文學家，就像地圖對于旅游者一樣極為有用，天空也有自己的網格系統來標量天體的位置。地球旋轉時，天空像在沿著相反的方向旋轉。在兩極，天體由于觀察者所在的緯度不同而按相應不同的角度升起和落下。

天體四散分布，從地球上看去它們都包圍著地球。人們把它們想像成一個巨大的球體，稱為天球。天球上有網格，有南北極和赤道，它們都與地球上的各個部位相對應。譬如，天球的北極對應地球的北極。天球在我們周圍起伏延伸，而星圖卻是平的。這就意味著一些天體的位置會被扭曲。

為了最大限度地減少這種扭曲，天空被劃分成一個個部分，有點像把橘子切開后再壓平一樣。星圖中大小不同的圓點表示我們看到的天體的亮度，這只是一個大致的表達。我們所看到的亮度并不表示天體距離我們是遠是近，或是大是小。

使用星圖時將一端對著自己的頭頂，另一端對著南（北）地平線方向。星圖會告訴你此刻可以看到的天體有哪些。南北半球看到的情況是不一樣的，同時因為靠近星圖底部的天體都處于地平線附近，可能因種種原因會看不到。所以在選用星圖時要清楚自己所在的緯度。

根據最近《天體物理學雜志增刊》刊發的論文，天文學家發布了一份包含33億多顆恒星組成的銀河系“巨無霸”星圖，以前所未有的細節展示了銀河系的雄偉景象。這份星圖用時兩年完成，對銀河系21400次單獨曝光產生了超過10TB的數據。

這幅銀河系的“千里江山圖”就像是一張同時攝入了30億人，且每個人的形象都清晰可辨的巨大合影。天上的星星真的是多得數也數不清！

（作者系國家教育咨詢委員會委員，中國科技館原館長、研究員）

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