中国古代北极星变迁小议

中华古代北极星变迁小议

——兼论中华古天文体系之发展脉络

蔺长旺

北极星，在以赤道坐标系所构成的中华古天文体系中具有十分重要的历史地位，且其“座位”在天球中的的轮换变迁和二十八星系的周期运动及其命名与地上社会形态、政治结构乃至王朝更迭也有着一定的相关性。因此，探讨古代北极星变迁与轮换的问题，对中华文明史发展进程的研究无疑会具有重要的意义。

一、英国科学家李约瑟天球赤极移动路线之极投影

图－１

英国科学家李约瑟在其所著《中国科学技术史》中，曾经讨论过中国古代天文学资料中关于北极星变迁的问题。并作出赤北极变化轨迹之星图（图－１）。

学者三叉猫２０１７年１２月２６日在其博文《中国古代天文学关于北极星变迁的历史记录》中指出：“我们应该肯定李约瑟先生对中国古代天文学成就的赞扬，他是向西方世界介绍中国古代科学技术成果的友好人士。但同时也需要指出，由于他并非天文学家，对中国天文学历史了解程度不够，因此发表的观点也难免存在偏颇之处”。“这个星图中除现代北极星（勾陈一）和古代北极星（右枢）两颗公认的北极星外，没有其他可以确认的星的名称。因此表示的赤北极变迁轨迹显然是不准确的。李约瑟先生仅仅是复述了牛顿的假说，并没有对中国古代天文学文献做认真的研究。李约瑟先生曲解中国古代天文学关于北极星变迁的记录，来为牛顿的北极星变化轨迹寻找依据。在他所作的示意图中，缺乏严谨的科学论证过程”。

二、中国天文学家陈久金教授之赤北极变迁轨迹图

中国天文学家陈久金教授在他的《天文学简史》中则是这样描述北极星的变化轨迹的：“中国天文学的发展历史，最能清楚地表明天文学由萌芽到形成的过程。从公元前3000

年以来，就有右枢，天乙，太乙，天帝，纽星等一系列曾经使用过而随时间的退移逐渐被放弃了的极星，由此可见中国天文学的古老程度。”陈久金教授绘制的赤北极变迁轨迹图如图－２．

图-2

对于陈久金教授绘制的赤北极变迁轨迹图，学者三叉猫认为陈教授试图调和中国古代文献记录和牛顿假说的矛盾，但结果显然不尽人意, 存在如下四个问题：

1.陈教授绘制的北天极移动轨迹并非是以黄北极为中心一个闭合圆，而是一条螺线。

2.他认定迄今为止，曾经充当过北极星的恒星依次是右枢，O星，天枢和勾陈一。

位于北天极移动轨迹小视角范围的有左枢和天乙。

3.没有出现在陈教授北极星变迁示意图中的有两颗恒星：太乙，纽星。出现在示意

图中的帝（星）和“北极”与牛顿假定的赤北极移动轨迹的视角偏差过大。因此

没有被列入。

4.“O”星没有标注汉字名称（可能是陈教授当时不能确定这颗星的名称）。因

此仅凭陈教授的示意图，我们还不能确定北天极移动的真实轨迹。

三、学者三叉猫“地轴沿赤经14H方向移动”之假说

学者三叉猫认为尽管李约瑟和陈久金的论述说明了赤北极确实在移动，但并没有能够找到“地球自转轴以23.46o 固定角度围绕黄北极旋转”的任何证据；根据牛顿假说绘制的从右枢到勾陈一的圆弧上及其附近，不能完全找到中国古代的北极星。但通过对《汉书.天文志》、《元志》、《明史》等关于先秦时代至汉朝之北极星“中宫天极星”（公元前771年----公元220年）和南北朝时期之北极星“纽星”（公元220-----公元1368年）的记载，按照现代天文学测定的赤北极纬度方向平均移动速度15角秒/年进行了计算，发现连接右枢和勾陈一的直线附近，却能够找到可能曾经充当过北极星的恒星（图--3）。其中最靠近这条直线中间位臵的，就是“北极”（中宫天极星）；此外在靠近直线的小视角范围内，还存在另外几颗恒星；如果通过考证证明它们确实是中国古代天文学资料中记载的北极星，那么赤北极真实移动轨迹也就可以确认了。

图--3

据此，学者三叉猫认为中国古代天文学观测资料证明:哥白尼在《天体运行论》中提出的地球自转轴围绕赤北极平衡位臵运动的观点，是有事实依据的；只是哥白尼囿于黄道坐标系观测角度的限制，没有能够发现地球自转轴移动的真实方式。而牛顿提出的地轴的“陀螺”移动轨迹，则是他根据万有引力理论得出的，属于纯理论的推导，缺乏天文学观测事实的依据，因而牛顿基于力学理论角度提出的地球自转轴“陀螺”运动的假说未必能完全解释赤北极真实移动轨迹的历史记录。如果现代天文观测资料能够表明勾陈一的赤纬变化增加值基本稳定在15角秒/年，赤经变化值在14H经线左右摆动，那就不但印证了哥白尼关于地轴移动的扭曲曲

线轨迹，更可以有力证明作者首先提出的“地轴沿赤经14H 方向移动”假说。

四、现代天文学是对古代中国天文学赤道坐标系的承传

图—4 赤道坐标系（摘选自百度图库）

笔者认为特别需要说明的是，古代中国天文学的独特性在于六、七千年以前就建立起了沿用到当代的赤道坐标系；与西方的地平系统和黄道坐标系没有关系（准确地说在东西方文化交流之前）。这一独特性使“中国天文学作为一个体系在着眼点和洞察力方面都跟西方天文学有显著的不同”。

赤道坐标系，是一种天球坐标系。过天球中心与地球赤

道面平行的平面称为天球赤道面，它与天球相交而成的大圆称为天赤道。赤道面是赤道坐标系的基本平面。天赤道的几何极称为天极，与地球北极相对的天极即北天极，是赤道坐标系的极。经过天极的任何大圆称为赤经圈或时圈；与天赤道平行的小圆称为赤纬圈。作天球上一点的赤经圈，从天赤道起沿此赤经圈量度至该点的大圆弧长为纬向坐标，称为赤纬。赤纬从0°到±90°计量，赤道以北为正，以南为负。赤纬的余角称为极距，从北天极起，从0°到180°计量。

古代中国天文学的“赤道坐标系”与“黄道坐标系”的不同点在于，不是以黄极为中心而是以天极为中心；前者主要是依据对黄极、太阳的视运动而后者主要是依据对天极、北斗的视运动，二者具有本质的不同。

现天文学中以英国格林尼治本初子午线为基准的一

天24小时划分与古代中国历法的一天十二时辰直接对应，现代天文学的赤道大圆360度与古代中国天文学的二十八宿同出一辙，现代南北两个半球的划分是依据赤道一分为二，等等，这些都体现出现代天文学是对古代中国天文学赤道坐标系的承传，并证实了古代中国天文学的“赤道坐标系”是用于对整个天地划分事实。现代天文科学“在计量恒星精确位臵这一同样重要方面却完全是中国式的。”（张建芳：独特