《中秋佳節有感:想到古人眼里的“天球”》提到了我們古人觀察日月星辰而設想出來“天球”的概念,自從誕生了“天球”的概念,這漫無邊際的天空就相當于一個可以肆意揮灑靈感的幕布舞臺了。在這個幕布范圍內,我們古人將“天球”上的空間和恒星為背景,按自己的設想,在“天球”上劃分二十八宿、四象、三垣、十二次等等大小類別的星空區。
有了“天球”的假想,就可在“天球”上假設“黃道”和“白道”等。什么是黃道?簡言之,“黃道”指的是太陽的視運動軌跡(人肉眼可觀察到的物體運動軌跡);“白道”指的是月亮的視運動軌跡。古代人們觀測太陽和月亮的運行是以恒星點綴的天球為幕布背景,觀察太陽、月亮在這個背景上各個時刻的位置,從而便可以知道太陽或月亮的視運動軌跡。
黃道在古天文學上的運用是很重要的,那么該用什么方法才可準確地觀察出太陽在天球上各個時刻的位置,以得出太陽視運動的軌跡呢?
古時候人觀測太陽視運動的方法是多種多樣的。在古埃及是觀測“偕日出”,即當太陽升起時天狼星也升起,把這種現象作為一個時刻標志,因為它伴隨著尼羅河的泛濫。也有觀測“偕日落”的,例如我國西南邊疆的基諾族人,他們以參宿三星在日落時也落下去的現象,作為一個時刻標志,因為它伴隨著基諾族人的農業節令。
之所以用“偕日出”或“偕日落”的恒星作背景,是因為直接觀測太陽的背景星往往非常困難,因為古時候的觀察主要是靠肉眼,而太陽的光輝太強,掩蓋了背景星的光輝,肉眼難以直接觀測準確,所以只能在太陽升起或下落之前觀測靠近太陽的亮星。所以我國古代采用觀測昏中星的方法,找出太陽視運動軌跡。即在太陽落山時,余暉剛剛消失,可以見到天球上的恒星時,觀測中天的恒星。因為它恒定與太陽差一個角度,所以觀測中天的恒星,可以找出太陽視運動的軌跡,這就是觀測昏中星。如果是在日出前觀測中星就是觀測旦中星。如此這般,每天觀測到的中天的恒星,聯成一個大圓圈,就是太陽視運動軌跡,也就是我國古天文學家所觀測的黃道。
現代天文學指出了地球繞日公轉,相對而言,太陽是不動的。地球繞日公轉的軌道在天球上的投影就是黃道。或更為嚴謹地說,黃道是地球公轉軌道平面與天球相交的大圓。舉例來解釋:由于地球由西向東自轉,我們看到一切天體東升西落,同時地球還作公轉,公轉方向與自轉方向一致,也是由西向東,因此,我們在某一天(例如冬至日)黃昏觀測中天的恒星為A,如果此時僅僅考慮地球自轉的情況,那么在地球自轉一周之后,即第二天黃昏(相同時刻)仍應看到A星在中天,A在天球上的位置沒有變化。可是這一天內,地球還有發生了公轉,地球本身自西向東走了一度左右(一個回歸年是365天左右,粗略當作360天,對應到天球圓周360度上,地球公轉一天就相當于走了回歸年的一度左右),這時候再觀察A星,它也向西偏移了一度左右,如此繼續下去,往后每個黃昏時刻,A星漸漸偏離中天,一年后的冬至日,A星又回到了去年冬至觀察它的那個位置,所以,通過一整年的觀測后就知道了太陽的視運動軌跡,也就是黃道。
以黃道上的某一點為起點,太陽繞黃道一圈又回到這一點的時間間隔,被稱為“回歸年”。現代天文測量的一個回歸年是365.24日,《尚書·堯典》里記載的是366天,這個誤差可以理解,所以我國古代政治較清明的朝代會修訂歷法以糾偏。
古人在黃道的兩側各擴展八度,總計寬十六度,又稱之為黃道帶。我們古人把黃道帶上的恒星按照自西向東的順序劃分十二個部分,分別命名為十二次,各次的名稱:星紀、玄枵(xiāo)、娵訾(zou zī)、降婁、大梁、實沈、鶉首、鶉火、鶉尾、壽星、大火、析木。
之所以把黃道帶劃為十六度寬,是因為人肉眼所見到的一切星球(包括日、月及主要的天體)的運動大概都在這十六度寬的黃道帶內。古人又將黃道與天赤道附近的恒星群,從中選擇了一百余顆分為二十八宿。
以上是關于我國古天文學的“黃道”的有關概念,我國古天文學根本性或者基礎性的概念還有七政、二十八宿、四象、三垣、十二次等,后文將繼續作出解釋。