古人对行星的研究论文

其实木卫三是中国战国时代的天文学家甘德发现的，比伽利略早了将近2000年。他著有《岁星经》和《天文星占》两书，可惜均已失传。在唐朝天文学家瞿昙悉达编著的《开元占经》第二十三卷中有这样的记载“甘氏曰：单阏之岁，摄提格在卯，岁星在子，与须女、虚、危晨出夕入，其状甚大有光，若有小赤星附于其侧，是谓同盟”。

行星从合到合所需的时间叫作"会合周期"。这个概念在僧一行的《大衍历》之前是被从行星的晨始见到下一次晨始见的时间间隔取代的。从理论上讲,这可能不会比以合来判定会合周期更精密,然而事实却并非如此。中国的一些古代文献显示了令人惊讶的观测结果,因为至少在战国时代,对于行星会合周期的观测已非常准确,而且到公元七世纪初,所有的会合周期值都达到了相当高的水平。我们把公元前四世纪以后的行星会合周期的多次估计数字比较一下便会发现当时天文学的发展显然在日趋精密。

最早的记录虽然还缺少土星的数据,但其他四个行星的会合周期的预测已经比较可靠。水星由于离太阳太近,最难观测,当然它所引起的困难也最大,这种情况在西汉末年的《三统历》中已经得到了根本的改变。汉代的观测值显然更为精密,《三统历》和东汉《四分历》所测的五星会合周期已与真值相差无几。南朝祖冲之的《大明历》把五星会合周期的精度在编近《四分历》的基础上又提高了一步,误差全部小于0.095日。然而这个精度在不到一百年的时间里就被隋代的大业历》所超越。张胄玄测得的五星会合周期显示,除火星和金星的误差为百分之ー日以外,其馀行星的误差都已降至千分之二日以下,即小于2分53度。自此以后,历代的五星会合周期始终都保持着这样高的水平。

帛书《五星占》是一件值得特别重视的文献,因为无论与中国传世的或新出的天文文本比较,它都是最可信赖而且时间最早的天文专著。这篇帛书自1973年于长沙马王堆三号汉墓出土以后,对它的研究就始终没有间断。帛书存有约八干字,共分九个章节,占文保存了甘德和石申夫天文著作的一部分。文中第一次使用以五行配属五星的名称,末尾三部分列有从秦王政元年(公元前246年)至汉文帝三年(公元前177年)共七十年间木星、土星和金星的位置,并对它们在一个会合周期内的动态加以描述,这意味着当时的人们已经把行星的动态研究和位置的推算工作有机地联系了起来,这显然比战国时代石氏、甘氏的零星探讨进步得多。

帛书《五星占》中的五星占辞除去一些详细的星占内容外,保留了更有价值的有关行星的材料。现将《五星占》文的主要部分择录于下：

这些文字与《史记・天官书》、《准南子・天文》多有相合,比较三个文本,可以大致梳理出其思想的发展脉络。如《五星占》以五星视为与五帝、五帝佐并列的五神,即不见于《天官书》,而同于《淮南子・天文》,似乎反映了秦汉以来五帝、五佐观念的发展。

帛书所称"皆出三百六十五日而夕入西方,伏卅日而晨出东方,凡三百九十五日百五分日而复出东方",实取木星的会合周期395日,这个数值仅属大概,并不精密。在三百九十五日中,从晨出东方到夕入西方,有三百六十五日可以看到;从夕入西方到晨出东方为伏,共三十日,木星淹没于太阳光中而不见。帛书以二百四十为进位制,即分一日为二百四十分,则留有秦商鞅变法的遗迹。

这个周期在战国时代的甘氏看来,则以为"岁星凡十二岁而周,皆三百七十日而タ入于西方,三十日复晨出于东方",所得数据更为粗疏。《开元占经》编者案云:"历法岁星一见,三百六十三日而伏,三十五日一千三百三十分日之ー千ー百六十二奇四十五复见如初。一终三百九十八日一千三百四十分日之ー千ー百六十二奇四十五。众家之说皆云十ニ年而一周天,唯此微为疏矣。"事实上,直到西汉晚期,对于木星的行度才观测得较为精密,其周天应为11.86年,并非十二年,致使刘歆提出岁星超辰之说。

西汉及其以前,有关金星的会合周期有甘氏的630日,石氏的624日,《准南子・天文》的635日,《史记・天官书》的645日,都很粗疏。帛书则谓"二百廿四日晨入东方,寝行百二十日,夕出西方,二百廿四日夕入西方,伏十六日九十六分日,晨出东方",取会合周期为584日,较今测值583.921日只大不足半日,是其同期或其前最精确的数值。帛书同时注意到,金星的五个会合周期,其长度恰好等于八年,文称"五出,为日八岁",即在说明这种金星周期与历年的对应关系,意即584日的五倍,其积和为2922日,而四分历回归年长为365.25日,其八倍的长度恰好也是2922日。这个周期曾经被现代法国天文学家弗拉马利翁用来预报二十世纪后半期金星作为辰星和昏星最易观测的时间,以及1956-2012年金星下合时可以看见光亮细环的时间。

但是谁又能想到,两千多年以前,中国人早已利用这个周期开列出了一张七十年的金星动态表呢!土星的会合周期,帛书记为 "见三百四十五日,伏卅二日,凡见三百七十七日而复出东方", 取为377日,比今测值378.092日小1.092日。而《史记・天官书》云:"填星出百二十日而逆西行,西行百二十日反东行。见三百三十日而入,入三十日复出东方。"取360日为土星会合周期,远较帛书粗疏。帛书同时记有土星"卅岁ー周于天"的恒星周期,与《史记・天官书》的认识也有不同。《天官书》云:镇星"二十八岁周天",司马贞《素隐》引晋灼日:"岁镇一宿,二十八岁而周天。"而土星恒星周期的今测值为29.46年,也显示出帛书的取值更为准确。

上古时期， 社会 生产力低下，人们对于自然的认识也充满了神秘色彩，对于自然充满着敬畏，他们认为整个宇宙存在一个至高无上的主宰，这个主宰掌控日月星辰，山川河流以及部族的命运。在上古文献中，天和帝常常作为同义词出现，人们不单单认为各种自然现象都有其主持者，更是通过想象将其人格化，并赋予他们名字，例如风师谓之飞廉，日御谓之羲和，月御谓之望舒。 另一方面来说，我国作为世界上最早进入农耕文明的国家之一，农业生产往往要求准确的农事季节，所以古人对于天象格外重视，这就促进了古代天文学的发展。根据史料记载，殷商时期的甲骨卜辞早就有了某些星名和日食、月食的记载，《尚书》、《尔雅》、《诗经》、《春秋》、《左传》等书都有关于星宿的叙述以及天象记录。如今我们学习古代汉语或是 历史 ，当然不用系统学习我国古代的天文学，但是了解古书中常见的天文基本概念，有助于我们提高古籍阅读能力，并对某些特定 历史 事件加以理解和分析。 古人常把日月和金木水火土合起来称为七政或七曜。金木水火土五星是古人实际观测到的五个行星，它们又合起来称为五纬。 金星古名明星，又名太白，因为它光色银白，亮度很高。金星黎明见于东方叫启明，黄昏见于西方称为长庚，所以《诗经》有云：东有启明，西有长庚。 木星古名岁星，古人认为岁星十二年绕天一周，每年都会出现在一个特定的星空区域，并以此纪年。 水星又名辰星，火星名为荧惑，土星名为镇星。 古人观测日月五星的运行都是以恒星为背景的，古人认为恒星之间的位置是恒久不变的，可以利用它们作为参照物来说明日月五星运行所到的位置。 古人通过长期观察先后选择了黄道赤道附近的二十八个星宿作为坐标，称为二十八宿：东方苍龙七宿：角亢氐房心尾箕 北方玄武七宿：斗牛女虚危室壁 西方白虎七宿：奎娄胃昴毕觜（zi）参 南方朱雀七宿：井鬼柳星张翼轸 东方苍龙、北方玄武、西方白虎、南方朱雀，古人把每一方的七宿联系起来想象成其中动物形象，叫做四象。以东方苍龙为例，从角宿到箕宿看成是一条龙，角像龙角，氐房为龙身，尾宿为龙尾。巧的是这和西方古代把某些 星座 想象成某些动物形象很相似，如白羊、大熊、狮子等 星座 。前面我们提过，古人以恒星为背景来观测日月五星运行，而二十八星宿都是恒星。认识到了这一点，那么古书中提到的"月离于毕"、"荧惑守心"、"太白食昴"这些关于天象的话也就不难理解了。"月离于毕"意思是说月亮附离于毕宿。"荧惑守心"意思是说火星居于心宿，这也是为什么历朝历代都将荧惑守心视作不详之兆，古代帝王自称真龙天子，居于龙心脏的位置，自然会对帝王不利。"太白食昴"是说金星遮蔽了昴宿。 古人对于二十八宿的熟悉程度就像我们现在对于十二 星座 的熟悉程度，由于某些星宿特殊的星象，引人注目，成为了古典诗歌描述的对象。《诗经》"三星在天"、"三星在隅"、"三星在户"则是指参宿，因为参宿有耀目的三星连成一线。而有的星宿则被赋予神话色彩，我们所熟悉的牛郎织女便是其中之一。 二十八星宿中的参心二宿也常被后人当作典故引用，《左传·昭公元年》就有记载，感兴趣的朋友可以去查阅。后世将兄弟不和睦比喻为参辰或参商。 随着天文学的不断进步，人们对于天象的认识加深，出现了星空分区的观念，古人常把上述的二十八宿作为主体，把黄道赤道附近的一周天按照由西向东的方向分为二十八个不同的区域。 除了二十八宿以外，我们最熟悉的莫过于北斗七星。许多文学作品中曾引用北斗七星，常见的无外乎是七星阵等。北斗由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七星组成，古人将其想象为古代舀酒的斗形。天枢、天璇、天玑、天权组成斗身，玉衡、开阳、摇光组成斗柄。 古人对于北斗很重视，因为可以利用它来辨别方向，定季节。把天璇、天枢连成直线并延长约五倍距离就可以找到北极星，而北极星是北方的标志。古人也通过北斗来定季节，因为北斗始终是围绕北极星转动的，多以古人又根据初昏时斗柄所指的方向来定季节：斗柄指东，天下皆春； 斗柄指南，天下皆夏； 斗柄指西，天下皆秋； 斗柄指北；天下皆冬。

古人没什么事，天天抬头望天，那时候自然环境又好，空气质量好观测条件优越，肉眼可见的星哪个看不到。而且各大古代文明都很重视天文，不只是中国人发现过木星