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隐藏于《天文学大成》的秘密

2021-10-15 17:21阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1824525931

关于所谓诞生于公元2世纪之托勒密《天文学大成》，对其真实的创作年代笔者不敢言其究竟，但对其所涉及的《喜帕恰斯星表》倒是很感兴趣，特别是对西方的“经纬度”更感兴趣，因为学界多言直到明代西方传教士才把“经纬度”传到中国；对此，笔者颇为疑惑，对于不但早在黄帝时期就有“房昴为纬、虚张（星）为经”之概念，而且至少五千年就具有历象日月星辰敬授民时传统的的中华民族来说，实有所不可思议。
隐藏于《天文学大成》的秘密
隐藏于《天文学大成》的秘密
尽管读不到《天文学大成》之中文译本，但在网友陈先生的帮助下，笔者有幸目睹了1496、1515和1528三个版本《天文学大成》的真容，而且还读到了1984年美国出版的英文编译本（不是翻译而是编译）。说实话，咱确实不懂什么拉丁文、希腊文、意大利文，不过借助于英文版的编译文本，读懂星表这部分的内容倒是没有多大
障碍；因为星表上的文字并不多，相互对照，查查字典也就明白了。
本以为这个星表应是标注观测者在所观测年代恒星的黄经数据（比如0到360度），让读者一目了然便可大致推算出恒星在空间的方向和位置，但事实不然，1020个星座的经度数据均在0到30度以内；不过其黄经数据倒是很容易看明白，有正负号，且其数值都在合理区间（0到90度）；笔者真搞不明白利用该星表数据如何才能绘制出一幅正极俯视的有经纬网的北半球星图。
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笔者试图根据《喜帕恰斯星表》白羊座的经纬数值，还原其年代，似乎还行，因为经度数值为1度时正直春分过后，但其年代并不唯一，相差很大；而用狮子座的数据更离奇，甚至到了万年之前；显然，星表的经度数值不是这样识读的。
困惑，非常困惑，请教了不少专家也没得到有效的帮助，整个国庆假期都没搞明白《喜帕恰斯星表》的经度数据该如何识读；据说国外还有公元前1800年的巴比伦星表，不知是否也是如此。没办法，还是求教老祖宗留下的资料吧。翻翻《甘石星经》、《开元占经》，还有被收藏在英国的标注有1300多颗星座的唐代敦煌星图（网上可查阅到的零星图片），突然想到了二十八宿的星距度，思绪有了点眉目；再看看《宋代的石刻天文图》，特别是广百宋斎先生提供下载的那副流落在韩国的《天象列次分野之图》（宋时期），终于有了清晰的答案。
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需要强调说明，所谓“黄道坐标系”源于西方之说，是荒谬的。事实就摆在这里，看看图上二十八宿星距度的标注，到底是赤道还是黄道，自己看吧。这个星图的准确性极高，学者广百宋斎先生曾经使用现代天文软件进行过吻合度比较。不过，这也正常，没有啥奇怪的，因为恒星之间的相对星距在几千年中的变化是微乎其微的；这与分至点西移引起天体在黄道坐标系里空间位置的变化是两码事。显然，人们是可以将按照二十八星宿列次观测测量的数据，绘制成如上之星图的；同样，人们也可以从如上之星图中读出任意星座之经纬（入宿度、去极度）数据的。古人对二十八星宿的观测和记录年代久远，至元代时，郭守敬既精于仪器制造又精于天体测量，他的观测精度较之以往又提高了一大步，使得二十八宿距度的平均测量误差小于0.1度。
还是说说《喜帕恰斯星表》：
一是真没想到：号称能在“图上绘制经纬度线网概念”的托勒密，竟然会引用被“崇洋”学者嘲笑的中国古人之“入宿度与去极度”的概念和方法，原来让笔者困惑多天的《喜帕恰斯星表》之经度数据表示方法，采用的正是“入宿度”，亦即“某天体在天赤道或黄道上的投影与其所在一宿距星投影之间的角距离，称为该天体的入宿度”。
《开元占经》中用“石氏曰”字样列出92颗（原文缺失6颗，实有86颗)恒星的入宿度数据，表明在战国时期天文学家石申已经用此名称表示恒星的位置了。于是，笔者明白了《喜帕恰斯星表》之某一星座的经度数据实际上就是相对于某一基准星座而言的；但遗憾的是，《喜帕恰斯星表》65组1020颗星，并没有给出每个星座经度数据的起点在哪里，所以不管你琢磨多少遍，脑海里还是一堆死数字。

二是真没想到《喜帕恰斯星表》“入宿度”数据的基准起点，竟然是利用中华二十八宿四仲“中星”或说是某一星宿来作为起点的；尽管《天文学大成》并未提及这一点，但笔者在梳理该星表的过程中，发现了这一点。中华先民发现的四仲中星在天球空间所构成的经纬“十字架”，具有完美的对称性和精准度，黄经误差不到1度（参见博文《隐藏于金牛座和白羊座里的秘密》）；因此利用其作为入宿度测量的基准，精度一定会很高。以《喜帕恰斯星表》的狮子座为例，狮子座上的8颗星中的6颗星之经度（入宿度）就是依据二十八宿的中星之一“星宿”为基准起点度量而获得的；而图中两颗黄色标注之星的坐标值则是源于另一颗恒星为基准的数据；这个狮子是用了两颗星为基准测量的（详见图解）。
隐藏于《天文学大成》的秘密

从上图的图解分析，也不难看出，依据《喜帕恰斯星表》表列的经纬数据，是根本无法还原其观测和制表之年代的，因为它表列的是恒星间的星距度“入宿度”数值，而这个数值在上下几千年里的变化微乎其微；换言之，可以是在公元前，也可以是1496，甚至可以是当今。
于是乎问题出来了，1496年的《天文学大成》里没有星表这部分内容；1515年的《天文学大成》里也没有星表这部分内容；但到了1528年出版的《天文学大成》里就有了喜帕恰斯和星表；这是为何？
其实，制作这样的星表也不难，一是若手头有原始测量数据，填上就是了，因为在年代上不会露馅；二是若手头上有一幅精度高点的星图比如《天象列次分野之图》，从图上读出数据然后填表亦不是难事，同样在年代上不会露馅；但若是按照0到360度的方式标注黄经度数，那年代问题机会露馅。
隐藏于《天文学大成》的秘密
《天象列次分野之图》上二十八星宿星距度局部的刻度以及星宿与狮子座的关系位置
隐藏于《天文学大成》的秘密
现代天文软件显示的星宿与狮子座的关系位置


附录
一、关于喜帕恰斯、托勒密 与《天文学大成》
喜帕恰斯（约公元前190年-公元前125年），是古希腊伟大的天文学家、数学家。他编制出1022颗恒星的位置一览表，首次以“星等”来区分星星。......通过对室女座的角宿一的观测，发现了分点岁差。喜帕恰斯的星图导致了另一个重要发现，因为他把自己的观察纪录与他从前人报道中所能找到的观察记载进行比较，发现全部恒星从西向东存在均匀的移动，他只能这样解释：假设天球的北极在空中作缓慢的圆周运动，完成一周需时26，700年。这就意味着二分时刻每年都要稍微提前一点，这个现象称为“岁差”。
克罗狄斯·托勒密（Claudius Ptolemaeus，约90年—168年）(AD100-AD175 By Toomer），是希腊数学家，天文学家，地理学家和占星家。
《天文学大成》（Almagest），希腊天文学家托勒密(Ptolemy)在西元140年前后编纂的天文学和数学百科全书。在17世纪初以前一直是阿拉伯和欧洲天文学家的基本指南。该书阿拉伯文原名意为「至大」，其他名称还有「伟大论文」、「大天文学家」、「数学文集」等；827年被译成阿拉伯文，12世纪后半叶又从阿拉伯文转译成拉丁文。…第七、八两卷主要论恒星，按喜帕恰斯(Hipparchus)星表列出1,022颗恒星的黄道坐标和星等，还提及岁差和天球仪的制作。
见于《至大论》书中的托勒密天文观测记录，最早的日期为公元127年3月26日，最晚的日期为141年2月2日。
——摘选自百度百科词条

二、《天文学大成》英译本关于喜帕恰斯发现岁差的记载

隐藏于《天文学大成》的秘密
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Ptolemy’s ALMAGEST Translated and Annotated by G. J. Toomer. First published in 1984 by G erald Duckworth & Co. Ltd. The Old Piano Factory 43 Gloucester Cresceni, London N W l © 1984 by G. J. Toomer.

从上述托勒密关于喜帕恰斯是如何发现岁差之过程的描述来看，与百度百科词条所谓“室女座的角宿一的观测”好不相干，因为托勒密只是说到了双鱼座和双子座；喜帕恰斯并未“假设天球的北极在空中作缓慢的圆周运动，完成一周需时26700年”；因为按照喜帕恰斯“分至点每百年移动1度”，那完成一周则需要36000年才对，怎么会是26700年？ 笔者发现国内有些专家也在著作中说喜帕恰斯 是通过与相隔150年的星表数据进行比较后发现岁差100年1度之规律的，这显然也是毫无依据的侃侃而谈。从G. J. Toomer的英译文来看，喜帕恰斯是通过使用仪器观测恒星与月亮之相对距离的变化并参照历史观测记录发现岁差现象的;至于当时他们使用的观测仪器是什么样的，未见详细介绍，不过从“（1/12）°”和“（1/4）°”的数值来看，观测精度应是很高的。（注：现代天文观测证明分至点 每71.57年约移动1°，整个循环周期约为25800年）



三、《天文学大成》的版本与喜帕恰斯星表
1、1496年版
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日藏版 1496 威尼斯木板雕印 连同留白共230个页面，包含161组几何图形；此版未收录喜帕恰斯星表。


2、1515年版
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托勒密《天文学大成》， 威尼斯 1515年， 德国博物馆，慕尼黑 。 货架标志：3000/1946 B 16。此版亦未收录喜帕恰斯星表。

3、1528年版
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1528年，威尼斯出版拉丁文《天文学大成》。此版收录有喜帕恰斯星表，经笔者逐一列数，共计65组，合计1020个星座的坐标数据，百度百科所云1022个似乎有误。

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