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寻找北极星

 木头1018 2016-08-08

辨别方向最简单的办法,是白天看太阳,晚上看星星。

北极星所在,就是北方。

寻找北极星

北斗七星斗勺上的两颗星连线,将其延长五倍的位置就是北极星。

如果穿越回五千年或一万年前,暮色四合时仰望星空,看到的会是和今天一样的同一片星空吗?

或者说,五千年前或一万年前,北极星还能通过北斗七星连线的方式找到吗?

准确地说,所谓北极星并不是某颗星的名字。

好比美国总统,现在是奥巴马,十年前是小布什,八十年前是罗斯福。

北极星就像总统这两个字一样,只是职务名称。

所谓北极星,就是地球的自转轴北端所指向位置的星星。

也就是说,因为所有恒星或行星都在不停运动,地轴北端所指向的星空位置会发生周期性偏移(周期为约26000年)。

所以,不同时期的北极星会由不同的星星担任。

而且,有些时候地轴所指的位置很可能根本没有可见的星星。

事实上,现在看到的北极星是勾陈一(即小熊座α星),但这颗星与北天极的位置还有40′的角度差,即使到2100年,现在这颗北极星最靠近北天极的时候,也还有28′的角度差。

显而易见,几千年以前的北极星肯定不是现在的这颗北极星。

寻找北极星

如图所示,公元前3000年,最靠近北天极的是右枢(即天龙座α星),即那时的北极星是右枢,而今天的北极星勾陈一与北天极离得比较远。

再往前到公元前6000年,右枢比左枢距离北天极更远一些,而此时的左枢与北天极也并不算接近,充当北极星很勉强。

事实上,公元前6000年最接近北天极的是hip73909,但这颗星亮度很低,其星等仅5.2(6等星是人眼观测的极限,星等数字越小就越亮)。

再往前到公元前9000年,右枢左枢都远离北天极,现在的北极星勾陈一就离得更远了。此时的北极星,即距离北天极最近的,是武仙座52。

不同时期的北极星如下表。

寻找北极星

子曰:“为政以德,譬如北辰,居其所而众星共之。”(《论语·为政》)

众星共之即众星拱之。

北辰是什么?

《尔雅·释天》说:“北极谓之北辰。”

一般认为北极星居中不动,所有星宿都围绕着北极星旋转。

但如上所述,真正居中不动的其实是北天极,而北天极的位置正好有一颗可观测的星体,这种机会并不多,所以,真正的北天极与北极星多数时候并非完全重合。

也就是说,担当北极星的那颗星,不论曾经的北极星还是未来的北极星,大多数时候其实也在绕着北天极旋转,其与北天极的距离越远,旋转半径就越大。

比如现在的北极星是勾陈一,与北天极的角度差只有40′,所以这颗北极星的旋转半径就很小。

公元前5000年的北极星是左枢,因为距离北天极较远,其绕着北天极旋转就很明显(如下图白色圆圈所示,逆时针旋转)。

寻找北极星

显而易见,如果公元前5000年的古人也有北极星之说,那么,很遗憾的是,他们在北天极的位置并不能找到一颗显眼的星星。如果他们想挑一颗星星做北极星,毕竟漆黑的夜空需要一颗这样的亮星作为参照,那么,他们会选哪颗星呢?

论距离,左枢当然是最靠近北天极也最有资格的。

但请注意,左枢并不是一颗很亮的星,其亮度是3.25等,如果从观测方便易于识别的角度来看,恐怕并不是最佳选择。

对,还有我们熟悉的北斗七星。

寻找北极星

与左枢比起来,北斗七星中最暗的是第四颗天权星,其亮度为3.4等,与左枢的3.25等基本相当,而北斗七星另外六颗星全都是2等左右。

毫无疑问,从观测角度来说,北斗七星其实更易于识别,事实上今天的我们初学观星时大多也还是从北斗七星开始的。

形状像勺,好认;亮度够,好找。

所以,有没有可能古人曾经将北斗七星的某颗星选出来当北极星呢?

我们来看看不同时期的北斗七星。

先说明一下,北斗七星围绕北天极旋转是逆时针方向,即东升西落。

寻找北极星

公元前10000年的时候,北斗七星并不能整夜可见,2月初午夜时分北斗七星即将从西边落下,7月初时午夜时分才从东边升起。

寻找北极星

同样地,公元前8000年,北斗七星也不能整夜可见。

寻找北极星

再过2000年,北斗七星也仍然不能整夜可见。

直到公元前5000年以后,北斗七星才开始整夜可见。

寻找北极星

如上所述,按距离北天极远近而论,公元前5000年最适合做北极星的是左枢,但其亮度只是3.25等,与北斗七星中最暗的天权星相当,而且距离北天极并不算近。

恰好在这一时期,北斗七星开始整夜可见了。

作为北方星空最好辨认又整夜可见的星宿,将北斗七星或其中一颗星当作北极星,用来辨别方位并观测其与季节变化的关系以制定历法,是完全可能的。

当然,这只是猜测。

有更直接的证据么?

北斗七星,顾名思义由七颗星组成。

不过,历史上还有过北斗九星。

如《黄帝内经·素问·天元纪大论》载:

臣(鬼臾区)稽考《太始天元册》,文曰: 太虚廖廓,肇基化元。万物资始,五运终天。布气真灵,总统坤元。九星悬朗,七曜周旋。曰阴曰阳,曰柔曰刚。幽显既位,寒暑弛张。生生化化,品物咸章。

“九星悬朗,七曜周旋”,九星就是北斗九星,七曜是日月和金木水火土五星。

简而言之,在现有的北斗七星之外,另外增加两颗星,一为左辅,一为右弼。

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与北斗七星都很明亮不同,辅弼二星都比较暗,所以称之为“七现二隐”。

辅弼二星不容易见到,在玄学中都属吉利富贵的贵人星,如《云笈七签》有载:

常夕夕观之,想见皇君夫人形象威光,忆其姓讳,谛存在心,得见第八、第九星,延寿无穷。

看到辅弼二星就能延寿无穷,这是不可能的。但古代阿拉伯人将辅星作为检测新兵视力的标尺,如果看不出来的话,起码视力是不合格的。

南北朝时期,北周武帝宇文邕组织编撰了一部目前所知最早的道教类书,“自缵道书,号《无上秘要》。”

《无上秘要》原有一百卷,《旧唐书》、《新唐书》、《宋史》等均载七十二卷,可知唐代已有散佚,到明代《正统道藏》,只收录有六十七卷。

法国学者劳格文称其为“六世纪的道藏”,想想这皇皇百卷的浩繁规模,说宇文邕“自缵道书”是不太可能的。

关于北斗九星,《无上秘要》中就有记载,称其为九星君。

阳明星,天之太尉,司正主非。

阴精星,天之上宰,主禄位。

真人星,天之司空,主神仙。

玄冥星,天之游击,主伐逆。

丹元星,天之斗君,主命录籍。

北极星,天之太常,主升进。

天关星,天之上帝,主天地机运。

辅星,玉帝之星也。日帝者,常阳主飞仙。

弼星,太帝真星也。日空者,恒空隐也。

与通常的北斗九星名称不一样,《无上秘要》记载的是另一套命名。

其中赫然列有一颗星就叫北极星。

按顺序排下来,这颗北极星应当是勺柄上的第二颗开阳星。

再来看一下公元前五千年的北斗位置。

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公元前5000年的时候,北斗勺柄的第一颗星瑶光比其它六颗星都更为接近北天极,要到4000年的时候,勺柄第二颗星开阳才更为接近北天极。

事实上,公元前4500左右,开阳与瑶光与北天极的距离就都差不多了。

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再考虑到开阳的星等为2.4,瑶光的星等为1.86,也就是说,在夜空里瑶光比开阳显然要更为明亮。

要跳过瑶光而将较暗的开明选为北极星,只能在开明比瑶光更为接近北天极的情况下才是合理的。

所以,《无上秘要》中记载的勺柄第二颗开明星被古人视为北极星,应当不会早于公元前4500年。

《周髀算经》,是中国现存最古老的天文与数学著作。

欲知北极枢璇周四极,常以夏至夜半时北极南游所极,冬至夜半时北游所极,冬至日加酉之时西游所极,日加卯之时东游所极。此北极璇玑四游。正北极璇玑之中,正北天之中。

按《周髀算经》的记载,明确说到北极有四游,夏至移动到南极,冬至移动到北极,“冬至日加酉之时”到西极,“日加卯之时”到东极。

也就是说,北极在旋转做圆周运动。

北极旋转一圈,这个圆周的中心,就是北天极,即现代人说的地轴北端所指,“正北极璇玑之中,正北天之中。”

显然,《周髀算经》所说的北极指的就是北极星。

《周髀算经》一般认为成书于公元前1世纪,其中记载的勾股定理传说是西周初年商高发现的,约在公元前1000年左右。

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