如何绘制星表和星图?

如何绘制星表和星图?
如何绘制星表和星图?

如何绘制星表和星图?
古典星图是指早期绘有星图图案的星图,西方古星图源于希腊罗马,发展于文艺复兴后的16世纪,而在17世纪下半叶达到鼎盛.古典星图的图案是根据星座神话内容精心绘制的,并经由文艺复兴以来的美术大师之手完成,因而具有很高的艺术性,是学习星座文化知识、认星和赏星的极好资料,至今仍深受人们的喜爱.我下面贴的几幅古典星图是由17世纪波兰天文学家赫维留（Jahannes Hewelius,1611-1687）绘制的,其精度超过一角分,与许多现代星图不分上下.采用黄道坐标,星座图形是按照天球仪的绘图法,即从天球之外观察的情况绘制的,因此与地面上看到的方向是正好相反的,大家在欣赏和使用上要特别注意.赫维留不仅是大天文观测家,还是技艺高超的铜版画雕刻大师,他使用非常柔和的雕刻技法,将星图图案刻印成图,流传至今,他创作的星图造型极为优美生动,是古典星图中的宏大辉煌之作.
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中国古代的星象划分法
古迦勒底人创造了星区划分法,这就是星座.我国古代也创造了自己的星区划分体系,人们为了认识星辰和观测天象,把天上的恒星几个一组,每组合定一个名称,这样的恒星组合称为星官.各个星官所包含的星数多寡不等,少到一个,多到几十个,所占的天区范围也各不相同.其星官数目,据初步统计,在先秦的典籍中记载有约38个星官.《史记•天官书》中记载91个.《汉书•天文志》中记载说：“经星常宿中外官凡一百一十八名,积数七百八十三星.” 张衡所著《灵宪》中云：“中外之官常名者百有二十四,可名者三百二十,为星两千五百,而海人之占未存焉.”
春秋战国时代,甘德、石申、巫咸等,各自建立了自己的星官体系.到三国时代,吴国的太史令陈卓,综甘、石、巫三家星官,编撰成283官1464颗恒星的星表,并绘制成星图（该星表、星图早已散佚）,晋、隋、唐继承并加以发展,我国的星区划分体系趋于成熟,此后历代沿用达千年之久,这其中最重要的星官是三垣、二十八宿.
三垣
三垣即紫微垣、太微垣、天市垣.每垣都是一个比较大的天区,内含若干（小）星官（或称为星座）,据《清会典》所载,甘氏、石氏、巫氏的划分互有不同.各垣都有东、西两藩的星,左右环列,其形如墙垣,故曰为“垣”.
紫微垣是三垣的中垣,居于北天中央,所以又称中宫,或紫微宫.紫微宫即皇宫的意思,各星多数以官名命名.它以北极为中枢,东、西两藩共十五颗星.两弓相合,环抱成垣.整个紫微垣据宋皇佑年间的观测记录,共合37个星座,附座 2个,正星163颗,增星181颗.它的天区大致相当于现今国际通用的小熊、大熊、天龙、猎犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座.
太微垣是三垣的上垣,位居于紫微垣之下的东北方,北斗之南.约占天区63度范围,以五帝座为中枢,共含20个星座,正星78颗,增星100颗.它包含室女、后发、狮子等星座的一部分.太微即政府的意思,星名亦多用官名命名,例如左执法即廷尉,右执法即御史大夫等.
天市垣是三垣的下垣,位居紫微垣之下的东南方向,约占天空的57度范围,大致相当于武仙、巨蛇、蛇夫等国际通用星座的一部分,包含19个星官（座）,正星87颗,增星173颗.它以帝座为中枢,成屏藩之状.天市即集贸市场,《晋书•天文志》中云：“天子率诸侯幸都市也.”故星名多用货物、星具,经营内容的市场命名,如,《晋书•天文志》云：帝座“立伺阴阳也”,斛和斗“立量者也”,斛用以量固体,斗则用以量液体,列肆“立宝玉之货”,是专营宝玉的市场,车肆“主众货之区”,是商品市场,市楼“市府也,主市价、律度、金钱、珠玉”等.
关于三垣的创始年代,尚无肯定的结论,从典籍来看,紫微垣和天市垣作为星官,首见于辑录石申所著《石氏星经》的《开元占经》一书中,而太微垣的名称始见于唐初的《天象诗》.但是,在《史记•天官书》中已载有和三垣相当的星官名称.天市垣东、西两藩的星均用战国时代的国名命名,亦是三垣创始年代的一个佐证.
二十八宿
二十八宿是中国古代所创星区划分体系的主要组成部分,古人把沿黄道、赤道附近的星象,划分成二十八个大小不等的部分,每一部分叫做一宿,合称二十八宿,又名二十八舍或二十八星.
最初是古人为比较日、月、金、木、水、火、土的运动而选择的二十八个星官,作为观测时的标记.“宿”的意思和黄道十二宫的“宫”类似,表示日月五星所在的位置.到了唐代,二十八宿成为二十八个天区的主体,这些天区仍以二十八宿的名称为名称,和三垣的情况不同,作为天区,二十八宿主要是为了区划星官的归属.二十八宿从角宿开始,自西向东排列,与日、月视运动的方向相同：
东方七宿：角、亢、氐、房、心、尾、萁；
北方七宿：斗、牛（牵牛）、女（须女）、虚、危、室（营室）、壁（东壁）；
西方七宿：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；
南方七宿：井（东井）、鬼（舆鬼）、柳、星（七星）、张、翼、轸.
此外还有贴近这些星官与它们关系密切的一些星官,如坟墓、离宫、附耳、伐、钺、积尸、右辖、左辖、长沙、神宫等,分别附属于房、危、室、毕、参、井、鬼、轸、尾等宿内,称为辅官或辅座.唐代的二十八宿包括辅官或辅座星在内总共有星183颗.
在实践中,古人醒悟到,季节的变化和太阳所处的位置有关,星象在四季中出没早晚的变化,反映着太阳在天空上的运动,但直接测定太阳的位置又难于办到,于是古人想出了间接办法,即由月球所处的星象位置去推算太阳所处的位置.月球围绕地球运转一周是27日多（恒星月）,恰好一天经过一宿.可见,二十八宿的创设是古代天文学史上的一大进步.
英国李约瑟博士在《中国科学技术史》中评论道：“现在无疑已经证实,中国古代的天文学虽然在逻辑性和实用性方面决不逊于埃及、希腊以及较晚的欧洲天文学,然而它却是以大不相同的思想体系为基础的.”他又说：“二十八宿的界限一经划定,不论星群离开赤道的远近如何,中国人都能够知道它们的准确位置.甚至当星群在地平线以下时,只要观测和它们联系在一起的正在头顶的拱极星,就可知道了.”
二十八宿创设之后,随着天文学的发展,它的作用亦不断扩大,它不仅在观象授时,制订历法方面发挥了重要作用,而且在现代天体测量学形成之前,在推算、测定太阳、月亮、五大行星以及流星、慧星、新星乃至满天星辰的位置等,无不起了不可替代的作用.它的推算方法是,古人在每一宿中选取一颗星作为定标星,古人称它做“距星”.某一宿的距星与下邻宿距星的赤经差,称做某一宿的赤道距度（简称距度）,中国古代表述天体位置的两个量叫去极度和八宿度.“去极度”是指被测星辰与北天极的角距离；“八宿度”是指该天体与它西侧相邻一宿距星的赤经差,这个度量体系就是中国天文学家们建立的赤道坐标系统.
由上述可知,选取距星、测量距度是极为重要的一项工作,因此历代天文学家无不注重实测.需要指出,由于岁差的原因,各宿的距度有缓慢的变化,尽管在岁差未被发现之前,天文学家们不知道距度发生变化的这一重要原因,但历代所测数据却为现代人人研究岁差提供了难得的史料.
四象
古人将全天二十八星宿按东、北、西、南、四个方位划分为四部分,每一部分包含七个星宿,并根据各部分中的七个星宿组成的形状,用四种与之相象的动物命名这四个部分,叫做四象或四陆,对应关系如下：
东方七宿如同飞舞在春天夏初夜空的巨龙,故称为东官苍龙；
北方七宿似夏末秋初夜空的蛇、龟,故称北官玄武；
西方七宿犹猛虎越出深秋初冬,称西官白虎；
南方七宿像寒冬早春出现在天空中的朱雀,故称南官朱雀.
苍龙、玄武、白虎、朱雀、统称为“四象”.
对于四象,中国的不少典籍多有叙述,如《考工记》、《御龙子》、张衡《灵宪》、孔颖达《尚书疏》等,其中以《灵宪》中的叙述最生动,张衡写道：“苍龙连蜷于左,白虎猛据于右,朱在奋翼于前,灵龟圈首于后.”
中国典籍中有的称“四象”为“四维”,如 《史记•天官书》、《石氏星经》、魏人张揖的《博雅》、元黄镇成的《尚书通考》等,这些记述又互有不同,按《石氏星经》所载,不是四象,而是分为若干小象,且西方、北方都没有完整的形象,书中写道：“奎为白虎,娄、胃、昂、虎三子也.毕象虎,觜、参家璘.”又曰：“牛蛇象,女龟象.”《史记•天官书》的记载与《灵宪》所载基本相同,即：苍龙、朱雀、白虎、玄武分别代表着四季星象.中国天文学家高鲁以《史记•天官书》为依据,设计了二十八宿与四象的关系图,堪为精彩.
就现代国际通用的88星象而言,东方苍龙大约是占室女、长蛇、半人马、牧夫、天秤、天蝎、豺狼、蛇夫等座.北方玄武大约占人马、摩揭、宝瓶、飞马、天鹅、仙女、双角、鲸鱼等座.西方白虎大约占仙后、白羊、黄仙、金牛、波江、猎户、天兔等腐.南方朱雀大约占双子、御夫、巨蟹、大犬、南船、狮子、长蛇等座.