根据星相推算时间

记得有一首诗里有这样几句：

悵然登车车若飞，

魂魄不曾随我归。

归來但见北斗高，

七星灿烂像问号。

这首诗写于春节期间，问所见星象的时间是几点钟？

要根据星象来判断时间，首先需要知道你观察的星座在天上的位置。我们想象缀满繁星的天空是一个以地球为中心的半径无穷大的球面，称为“天球”。星星无论远近，看起来都是镶嵌在这个天球上的。

为了表示星星的位置，我们需要在天球上建立一个坐标系。把地球的赤道投射在天球上，就是“天赤道”。天赤道把天球分割成南北两个半球。类似于地球上的纬度，天球上的纬度称为“赤纬”，北半球是+0º到+90º，南半球是-0º到-90º。

天球上的经度叫做“赤经”，其表示方法和地球上的经度有所不同，是用“h”作单位的。在天球上，从西到东转一圈，赤经分成了24h。由于地球的自转，我们看起来天球带着上面的星星从东向西旋转，每小时转1h。而由于地球围绕太阳的公转，我们在地球上每天同一时刻来观察天球，它也是由东向西旋转的，一年24个节气转一圈，相当于每一个节气转1h。

那么，以什么作为赤经的起始点呢？我们选“春分”这一天的正午时分太阳的位置作为赤经的0h。上面建立起来的坐标系叫做“赤道坐标系”，仔细一些应该叫做“第二赤道坐标系”。所有的恒星在赤道坐标系的位置基本上是固定的，例如天狼星的坐标是：赤经06h 45m 08.9173s，赤纬－16°42'58.017'。除此之外，还有第一赤道坐标系、黄道坐标系、银道坐标系和地平坐标系，这里就不讲了。

图1  春分正午北斗星的位置

图1是春分正午时北斗星的位置。春分正午时，太阳正好在通过天顶的赤纬线上，把这条赤纬定义为0h。当然，由于阳光很强，这时候是看不见北斗星的。但是北斗七星却的确是在图1所标的位置。北斗星属于大熊星座的一部分，包含有7颗星星。从斗沿到斗柄末端，分别是：

（1）天枢（αUma）赤经11h03m 43.70s，赤纬+6145' 03.2'

（2）天璇（βUma）赤经11h 01m 50.49s，赤纬+56 22' 56.6'

（3）天玑（γUma）赤经11h 53m 49.83s，赤纬+53 41' 41.1'

（4）天权（δUma）赤经12h 15m 25.57s，赤纬+57 01' 57.3'

（5）玉衡（εUma）赤经12h 54m 01.76s，赤纬+55 57' 35.6'

（6）开阳（ζUma）赤经13h 23m 55.55s，赤纬+54 55' 31.4'

（7）瑶光（ηUma）赤经13h 47m 32.44s，赤纬+49 18' 48.1'

大体上，天枢和天璇都在11h赤经上，我们主要根据这一数据来推断时间。北斗七星实际上不止7颗星。其中天枢是一颗双星，由一颗主星和一颗较暗的伴星组成。天璇周围环绕着一个尘埃盘，有可能正在生成它的行星。开阳是一颗著名的双星，在古代就有目视的记载。开阳的伴星叫做“辅”（UMa80），经现代的光谱分析得知“辅”本身也是双星。而开阳（ζUma）主星本身经进一步的观察，发现也是双星，称为“开阳A”（ζ′Uma）和“开阳B”（ζ″Uma），而经光谱分析得知开阳A和开阳B分别都是双星。

本文开头的诗句是写于春节期间，也就是大寒节气前后。图1给出了春分正午时北斗星的位置，我们来推断大寒正午时北斗星的位置。我们知道，每天在同一时间来观测星象，星空是从东向西运转的，一个节气转过1h。而大寒是在春分之前4个节气，所以，把星象图反方向旋转4h，就得到了图2大寒正午时北斗星的位置。这时，通过天顶的赤经是20h。

图2大寒正午时北斗星的位置

诗句称“七星灿烂像问号”，也就是说，北斗七星的星象是竖起来的，魁斗的天枢、天璇在北极星的东方是水平的，而斗柄玉衡、开阳、瑶光是下垂的。如图3所示。

图3 “七星灿烂像问号”的星象

这时候是几点钟呢？我们已经知道天枢和天璇的赤经都是大约11h。它在指向东方的水平位置上，故通过天顶的赤经应该与11h的赤经垂直，即减去6h，得到通过天顶的赤经是5h。

大寒正午时分是20h通过天顶，星移斗转，21h，22h，23h，24h（0h），1h，2h，3h，4h，5h，经过9个小时，赤经5h才通过天顶。也就是说，诗中写的星象是晚上9点钟。