书名:大闹星空 : 读西游 识星座
ISBN:978-7-115-65360-4
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著 / 绘 徐 刚
责任编辑 韩 松
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徐刚 天文美术家、天文科普作家,致力于中西星座、星图研究与天文美术创作,希望通过绘画表现天文之美,传播天文知识。著有《星空帝国:中国古代星宿揭秘》、《小彗星旅行记》、《邮票上的天文学》等科普图书。先后荣获文津图书奖、吴大猷科学普及佳作奖、科普作家协会优秀科普作品银奖,作品入选教育部中小学阅读指导目录、“三个一百”原创图书出版工程等。
现代国际通用星座体系起源于两河流域,数千年来,星座的演变体现了科学的发展与文化的交融。当今常见的星座形象主要为希腊神话的众神,而在本书中,作者独辟蹊径将现代星座与我国古典名著《西游记》相结合,为星座赋予了全新的形象,绘制了一幅“西游星空”。在这片星空中辉映的,不再是奥林匹斯众神与英雄,而是西游世界中令人难忘的一众神仙与妖魔。
本书以作者精心绘制的西游星座图像和故事为基础,以春夏秋冬四季星空为主体,详细介绍了星座的历史和观星、认星的基本常识。星座部分包括了星座辨认、经典星座神话与图像、西游星图与故事;书中还附有四季星空与每月星图,以便读者对照观星。无论是向往天文的观星者还是古典文化爱好者,都能从本书中获得独特的阅读体验。
享受夜空很简单,日落后走出房门,抬头仰望即可。
别以为城市中没有星光,即使你身处北京的二环以里,在夜朗无月的晚上,只要避开刺眼的灯光,找一个相对黑暗的环境,让眼睛适应片刻,就能看到天狼、北斗、牛郎、织女这些明亮的星星。当然,若能逃离万家灯火的都市,我们就可以尽情享受如梦如幻的璀璨星光了。
不论年龄大小,对星空了解多少,你都可以试着去感受星空的绚丽与奇妙——皎洁的织女,曼妙的七姊妹(昴星团),寒光凛冽的天狼。即使对星座一无所知,也不妨如孩童般在脑海中将群星勾连,大胆创造属于自己的星座。几千年前人类的祖先便是如此,才有了今天的星座。
如果你了解一些星座故事,无论东方还是西方,与亲朋好友分享,会让你的观星之旅乐趣倍增。如果你还掌握现代天文知识或者懂得如何通过星空辨别方向,确定时间和季节,那就更是锦上添花了。
学点星座知识,提升观星体验,何乐而不为?诸如掌握寻找星座的技巧,了解古老的星座神话,还有前人理解的星座图像,等等。实际上,天文学家对星座的规范仅限于标准名称和边界,我们仍然有很多发挥想象力的空间,可以自由地构建星星之间的连线和个性化的图像。例如鲸鱼座被古希腊人想象为长着狼头和兽爪的海怪,而今天人们更喜欢将其描绘成一头真正的鲸。本书特别绘制了一套取材于古典文学名著《西游记》的星座图像,希望为你的观星之旅增添更多乐趣,也许这将成为你爱上星空、爱上天文的起点。
来吧,认识星座并非一件难事,人人皆可做到。不需要掌握高深的数学和物理知识,也无需昂贵的望远镜,你要做的只是保持愉悦的心情和对星空的好奇心。这本小书就是为没有任何天文知识、没有任何观星经历的读者准备的,是一本老少皆宜、简单实用的认星手册。
祝你观星愉快!
徐 刚
2024年7月于北京
数千年前,世界各地的先民不约而同地仰望星空,将群星勾连成一个个他们熟悉的图案,并为之命名,这就是星座的雏形。
中国古人设立了283个星座,并将其划分为三垣二十八宿。这些星座大部分是以我们熟悉的王侯将相、军卒百姓、日常器物、建筑设施等命名的,在天上重现了一个大一统的中国社会。道教神仙体系深受其影响,道观壁画中就有很多星座出身的神仙。在我们熟悉的神魔小说《西游记》中,玉皇大帝统治的天庭也有一众星座神,比如斗牛宫中的二十八宿,代表性的亢金龙、奎木狼、昴日鸡等,五斗星君、武曲星、文曲星、寿星、禄星都有星座原型;天蓬元帅与北斗相关,就连玉皇大帝本人也是古人北极星崇拜的产物。
今天的国际通用星座与此不同,它起源于6000年前的美索不达米亚地区,经过古希腊人的发展和完善,一直流传至今。88个星座中,有一多半与希腊神话相关,勾画出一个奥林匹斯众神统御的世界。其中十二个黄道星座为国人所熟知,你可能以为它们在中国的兴起不过是近三四十年的事情,但实际上它们的出现可追溯至隋代或更早,那时与黄道星座关系密切的黄道十二宫以及一些古代巴比伦、印度和希腊的天文学知识就已经随佛经传入中国。
说起佛经,《西游记》叙述的唐僧西天取经故事你一定不会陌生。唐僧师徒不畏艰险,历经磨难,终于取回“三藏真经”。这三藏真经据如来自己说:“我有《法》一藏,谈天;《论》一藏,说地;《经》一藏,度鬼。三藏共计三十五部,该一万五千一百四十四卷,乃是修真之径,正善之门。”三藏中竟有一藏专门谈天,想来这里面天文知识不在少数。真实历史中,玄奘返回长安后主持译经工作,经他主持翻译的佛经有74部1335卷,其中《瑜伽师地论》《阿毗达摩大毗婆沙论》《阿毗达摩俱舍论》都涉及一些印度古代天文知识。
当我们在《西游记》的世界中跟随孙悟空斩妖除魔时,不妨设想在《西游记》的平行宇宙中,唐僧师徒取回的真经中有一部涉及西方星座知识;当它被翻译成中文后,那些西方神怪引起了时人的广泛关注,在东土大唐传播开来,并逐渐本土化。到了明代吴承恩写《西游记》时,为纪念唐僧师徒西行求法的贡献,他将这些星座形象对应于唐僧师徒西行中的人和物,称为“西天星座”。随着《西游记》的广泛传播,这些新的星座形象也被人们所接受并不断完善,终成今日之“东土星座”。
本书以古典名著《西游记》为切入点,在向大家介绍星座知识的同时,顺着上述“脑洞”,利用“西游记”星座图像帮助读者学习和认识国际通用星座,在带给大家乐趣的同时,激发我们对星空的热爱,唤起探索宇宙的热情。
来吧,让我们一起跟随西游取经团队,揭开星座的奥秘吧!
太阳隐去,夜幕缓缓拉开,群星登上苍穹舞台。数千年前,古人面对这片杂乱无章的星空,将其中的亮星勾连起来,想象成他们熟悉的事物或崇拜的神灵,这就是最早的星座。它们是人类认识星空的钥匙,通向宇宙的大门由此开启。借助星座,人们发现了寒来暑往四季更替;掌握了日月与行星的运行规律;记录下了异常天象发生的位置,并由此占卜吉凶祸福。
今天的星空与古人所见几乎没有区别,只是城市的万家灯火使大家觉得星座正在远离我们的生活。但有些人依然迷信星座会影响他们的命运;天文学家仍然使用星座来划分天区和命名天体;星斗阑干仍然是激发我们遐想与触动我们好奇的源泉。建议大家找个合适的地方去仰望夜空中闪烁的点点繁星,当星光穿越亿万年时间和你无法想象的遥远距离抵达我们眼中时,是多么富有诗意又充满震撼啊!
仰望星空让我们能够与古人对话,并唤起我们对未来的憧憬。仰望星空能够激发我们探索宇宙的动力,学习天文的第一课就从认识星座开始吧。
置身旷野,我们会有“天似穹庐,笼盖四野”的感觉,星星仿佛镶嵌在穹庐上,并随着它一起悄无声息地运转。古人由此得出“天圆地方”的结论,后来“浑天说”进一步认为,天是包裹在大地之外的巨大球体。古希腊人也同样认为天空是由一系列水晶球嵌套而成。今天我们知道这些古老观点都是错误的,我们脚下的大地是一个球体,日月星辰每天东升西落,其实是地球自西向东自转导致的错觉。地球并非宇宙中心,也不存在“天球”这样的构造,古人认为的“天”是宇宙的一部分,宇宙深邃无边,至今我们仍无法洞悉它的全貌。
虽然包裹地球的球形天空并不存在,但“天球”的概念仍有一定意义。它符合人们对天空的直观认识,为确定天体方位提供了一种可行的方法。我们可以将天球想象成一个包裹着地球距离我们无限远的球体。天球的球心与地球重合,地球自转轴的南北两极无限延伸与天球相交的点就是天球的南北两极,称为北天极和南天极。地球的赤道延伸出去与天球相交就是天赤道,它将天球平分为南北两个半球。
星座的本质就是投影到这个假想天球上位置相近的恒星组合。位于同一个星座内的恒星,实际距离可能相差很远,只是偶尔投影到天球的同一区域而已。
如果你注意观察就会发现,随着时间流逝,星星在夜空中缓慢移动,东方地平线上不断有星星升起,西边的星辰渐渐没入地下。如同太阳东升西落一样,这其实是地球由西向东自转的结果。地球23小时56分自转一周,差不多每小时旋转15°,反映在天球上则是星星每小时由东向西转动15°,我们在观星时就会发现,日落后从东方升起的星星,子夜时已经位于正南,日出时即将落入西方。
地球在自转的同时还在自西向东绕太阳公转,这使得自转一周后,同一颗遥远的恒星又出现在我们头顶,但地球还需要再转1°太阳才能再次正对我们,这就是地球自转周期23小时56分与一昼夜24小时的区别。反映在星空中就是星星每天比前一天提前约4分钟升起,一个月提前2小时,或者说每天同一时间星星比前一天向西偏转1°,一个月偏转30°。如果某颗星星1月初21点升起,那么2月初19点它就已经升起,21点已经比原来偏西30°了,所以不同月份相同时间我们看到的星空不同。斗转星移、参商永隔,伴随着夜空舞台主角的变换,大地上也经历着寒来暑往的交替,我们所说的春夏秋冬四季星空是指每个季节黄昏后的星空。
★ 地球上一昼夜为24小时,但恒星相继两次通过地球上同一地点上空的时间要短大约4分钟。
夜晚我们能看到的星座还与我们在地球上的位置有关。中国人家喻户晓的北斗七星,在新西兰却永远无法看到,相反,南半球居民耳熟能详的南十字座在中国大部分地区从不会升起。对北半球来说,越往北走,北极星高度越高;越靠近赤道,北极星越低,而南方可以看到的星星却越多。
对于身处南北两极的观星者而言,天极位于头顶正上方,地平线与天赤道重合,随着地球的自转,星星日复一日地沿着与地平线平行的方向在天上打转,不升也不落,我们永远只能看到半个天球的星星。如果置身赤道,我们会发现南北两个天极躺在地平线两端,天赤道从头顶上方经过,星星从地平线东边垂直升起,沿着与天赤道平行的轨迹运行,然后垂直落入西方,随着地球自转,我们可以将整个天球尽收眼底。介于赤道与两极之间的观测者会发现,天极附近的星星绕着天极一圈又一圈旋转,却始终位于地平线以上不会落下,这个区域称为拱极星区。当然,在另一个天极附近的星星却总位于地平线以下,永远不会升起。位于这两个区域之间的恒星,则做着东升西落的运动。
地球的夜空中我们肉眼可见的星星绝大多数都是“恒星”,今天我们知道恒星是由气体组成的巨大球体,每一颗恒星就是一个遥远的太阳,它们和我们之间的距离需要用光年计算,1光年就是光在真空中传播一年所经过的距离,相当于9.46万亿千米。恒星的相对位置看上去总保持不变,犹如镶嵌在天球上一般,随着天球自东向西旋转。但恒星并非真的纹丝不动,它们实际上每时每刻都在高速运动,只是离我们过于遥远,肉眼无法察觉他们的运动。即使上千年的时间,它们的位置变化也是微乎其微,我们今天看到的星空与三四千年前古人看到的几乎相同。
如果你常常仰望星空,会发现有几颗非常明亮的星星,它们在恒星间缓慢穿行,通常情况下这就是“行星”。它们是地球的兄弟姊妹,都围绕着太阳运行。肉眼可见的行星只有5颗。水星和金星出现在日落后的西方或日出前的东方,金星十分明亮,通常霞光中最显眼的星星就是它,水星相对较暗且位置很低,不易观测,火星拥有明显的红色光芒,木星为蓝白色,多数情况下是仅次于金星的第二亮星,土星呈淡黄色,移动缓慢。观测行星并非本书重点,书中的星图也不会涉及行星,如果你想学习分辨行星,目前最好的办法是在手机上安装一款观星软件,一般都会有当前时刻行星位置的信息。
★ 行星的亮度变化范围及与恒星对比。
太阳照亮了天空,让我们无法在白天观察太阳在恒星间的位置,但通过观察日出前或日落后的星空,我们能够发现太阳在恒星间从西向东缓慢穿行,一年正好转一圈,古人称太阳运行的这条路径为“黄道”。月亮和行星也都在黄道附近运行,如果你在黄道附近发现一颗星图上没有的亮星,那很可能是一颗行星。今天我们知道,太阳在天球上沿黄道运行,其实是地球绕太阳公转的反映。
天文学家将黄道等分为12段,每段30°。并用黄道穿过的星座来命名它们,这就是黄道十二宫,分别为白羊宫、金牛宫、双子宫、巨蟹宫、狮子宫、室女宫、天秤宫、天蝎宫、人马宫、摩羯宫、宝瓶宫和双鱼宫。
人们所说的生日星座,其实是指你生日时太阳位于黄道十二宫中的哪一宫,并非太阳实际所在的星座。黄道星座与黄道十二宫是不同的概念,它们也并不重合,宫是等分的,而每个星座占据的黄道长度却是不等的,最长的室女座有44°,最短的天蝎座仅7°,而且如今跨越黄道的星座除与十二宫对应的星座外,还有一个不守规矩的蛇夫,悄悄地将一只脚从黄道北面伸到南边,这就是黄道13星座——蛇夫座,它占据了17°的黄道长度。
星星的亮度永远是观星者最关注的指标,为了区分它们的亮度,公元前2世纪,古希腊天文学家喜帕恰斯将肉眼可见的星星划分为6个等级,最亮的为1等,最暗的为6等。后来人们规定标准的1等星比6等星亮100倍,星等每相差一个等级,亮度就相差2.512倍。根据这一原则,人们将星等进一步细分,用小数更精确地区分亮度的高低。当初喜帕恰斯指定的某些1等星太亮了,它们现在被定义为0等星,那些更亮的则用负数表示,如天狼星为-1.46等。如今使用望远镜观测到的众多暗弱天体早已突破6.5等星的肉眼极限,哈勃空间望远镜已经能够分辨出暗至30等的天体。
本书配套星图中,我们将小于0.50等的星作为0等星;0.50至1.49等之间的作为1等星;1.50至2.49等之间作为2等星,依次类推,并用不同大小和形状的符号表示。
本书主要几种星图的图例如下:
初识星空者可能认为星星都是银白色的,但如果你有机会在晴朗通透的夜空下仔细观察一段时间,不难发现恒星的颜色并不相同,白色、蓝色、黄色、红色都有。当不同颜色的恒星同时出现在你的视野中时,这种颜色差异就越发明显。
对于观星者来说,不同颜色恒星装点的夜空特别美妙,但对于天文学家来说,不同的颜色透露出遥远恒星物理性质的不同。就像火焰的颜色会随温度变化一样,恒星的颜色也取决于它们表面温度的高低。蓝色恒星最热,它们的表面温度可超过3万摄氏度,其次是白色、黄色、橙色和红色,红色恒星表面温度最低,只有3000摄氏度左右。
我们到陌生城市旅行会用到各种地图App,如果你希望熟悉星空,在天上的街市闲庭信步,就需要借助星图了。现就本书后面章节及附录中出现的几种星图作简要说明,以方便读者使用。
初识星空部分有两种星图,一种为圆形,是特定时刻天顶(站立时头顶正上方)附近的星空。观测时将图举起,使图上标注方位与实际方位对应,即可对照认星。另一种是标注时间正南或正北附近的星空,图的顶点为天顶,底边为地平线。使用时面向南方或北方站好,将图举起便可观星。两种图都包括4等及更亮的恒星和部分5等星,银河用浅色带表示。
这些图最适合的观测地点为北京及北纬40°附近区域,但中国大部分地区仍可使用,如果你在北京以南,看到的北极星会低一些,南方地平线上会有更多南天星座。反之如果你身处更北,北极星会更高,而南方的一些星星将不会出现在地平线上。
我们已经知道恒星每天比前一天提前约4分钟升起,一个月提前2小时。所以这些星图的使用并不限于图上标注时间,1月上旬21点的星图,你还可以在12月上旬23点、2月上旬19点,以及1月中、下旬20点或12月中、下旬22点左右使用它。
显然,图中星点之间的连线在真实星空中并不存在,但它们对辨认星座、理解星座图像非常有用。有一点必须清楚,没有标准的星座连线,我们可以根据自己对星座的理解来勾连恒星。你会发现本书西游天宫部分使用了与其他部分略有不同的连线,其中一些是为适配西游星座图像而专门设计的。
经典星座图像部分的人物和动物形象,由笔者依据十七至十九世纪欧洲星图中的典型形象绘制。星座图像从古至今一直在发展变化,不同民族、不同时代都有独具特色的星座图像。本书选用的星座图像大多延续至今,体现了自文艺复兴以来人们对星座的想象。
“西游天宫”因星座图像源于古代文学名著《西游记》而得名。它是描绘天球上局部区域的星图,包含天区内所有5.5等以上的恒星。部分标注了希腊字母编号,它由德国业余天文学家拜尔首先采用。个别亮星旁还有星等和中国星名。图中虚线为国际天文学联合会划定的星座边界。请记住,现代星座并非只包括星座连线串联起的那些恒星,它是天球上的特定区域,星座边界内所有恒星和天体都属于这个星座。
附录十二月星图,每月两幅,一幅北天,一幅南天,两幅图覆盖可观测的全部星空。观星时面朝北站立用北天星图,面朝南站立用南天星图。除了可在图中标注节气前后使用外,也可在其他节气使用,每提前一个节气延后1小时,推迟一个节气则提前1小时。
四季星空部分每章首页的星图,为北纬35°区域特定季节可见的全部星空,可满足我国大部分观测者使用。圆圈代表地平圈,上面标有东西南北方向,图中心为观测者的天顶。想要观测北方星空时,面朝北方,将星图竖起,标注北的那条边朝下。观测南方星空时,只需转向南方,将南侧边朝下即可。当然我们也可以将图持于头顶,使图上标注的南北方向与实际方向一致,便可按图索骥,辨认全天各个星座了。