中國人自主建立的第一個現代天文台在哪
你知道嗎
就在南京紫金山
今年是紫金山天文台落成90周年
但南京與天文的淵源可不止90年
一起和文脈君看看南京的「追星」史吧
「中式星座」與南京有關
天蠍座、雙子座、白羊座……一個個星座,似乎讓人們與幾百萬光年之外的星星產生了某種奇妙的關聯。其實,中國也有許多關於星座的研究和神話傳說。
中國古代天文研究中,人們將星星劃分為若幹小組,並稱之為「官」,類似於現在說的「星座」。後來又將這些「官」組合起來,形成「三垣二十八宿」體系。大家耳熟能詳的【西遊記】裏,下界化為黃袍怪的奎木狼、降伏蠍子精的昴日雞,就都是神話中二十八宿的「星官」。
二十八星宿的最初起源,至今尚無定論。考古發現,戰國時期曾侯乙墓漆箱上就有完整的二十八宿名稱,這也是迄今所見的最早記錄。
【江蘇地方文化史·蘇州卷】
【江蘇文庫·研究編】之【江蘇地方文化史·蘇州卷】提到,春秋時期吳國天文歷法已采用二十八宿體系,並將其與春、夏、秋、冬四季相配合。三國時,東吳吳縣(今江蘇蘇州)人陸績,通曉天文、歷算,星歷算數無不涉覽,曾作【渾天圖】。
東吳黃龍元年(229年),孫權稱帝,定都建業,也就是今天的南京。此後,不少留名後世的吳國天文學家,都曾在南京任職、觀星,太史令陳卓就是其中之一。
陳卓精通星象,留下許多天文著作。他最出名的成就,是把甘氏、石氏和巫鹹三家星官並同存異,綜合成283官、1464顆星的全天星圖,堪稱中國恒星觀測的裏程碑。這個體系後世以【步天歌】的形式沿用了1000年,後來的天文觀測與制作星圖,如著名的宋代蘇州天文圖碑均以此為標準。
「追星人」也有超強動手能力
仰觀天象之外,中國的古代天文學家們也有超強的動手能力。
【江蘇文庫·文獻編】之【三國誌考證】
吳國後期名臣王蕃精於天文歷法,他根據張衡的渾天說和自己觀察天象的經驗,制作出渾儀。【江蘇文庫·文獻編】之【三國誌考證】記載,王蕃的渾天儀相比張衡又有改進。
古舊渾象以二分為一度,凡周七尺三寸半分。張衡更制,以四分為一度,凡周一丈四尺六寸一分。蕃以古制局小,星辰稠穊,衡器傷大,難可轉移,更制渾象,以三分為一度,凡周天一丈九寸五分四分分之三也。
【三國誌考證·王蕃傳】書影
後來,南朝宋的太史令錢樂之也制作了渾儀。史料記載,劉裕在攻克長安時,曾得到過一座古人制作的銅質渾儀,構架雖然完整,可惜上面的七星已經殘缺。元嘉十三年(436年),劉裕之子劉義隆詔令太史令錢樂之重新鑄造渾儀,這座渾儀直徑大約六尺八分,以水為動力旋轉,儀上的星象與天上相對應。元嘉十七年(440年)時,錢樂之又制作了一座直徑二尺二寸的小渾天,雖然尺寸小了些,日、月、二十八宿等星辰依然齊備。
1500多年過去,上面提到的渾儀實物已然消失在歷史長河中。不過,如今在南京紫金山天文台,仍能看見兩架有著500多年歷史的天文儀器——鑄造於明正統年間的渾儀和簡儀。
現存於紫金山天文台的渾儀
簡儀由元代天文學家郭守敬首創,是在渾儀的基礎上加以改進,只保留地平、赤道兩套天球座標系統,並將兩套座標系統分開設立。它的儀器體型更大,更加方便觀測。明洪武元年,大將徐達攻克元大都,隨後將元大都天文台的所有天文儀器運往南京,其中就包括渾儀和簡儀。
紫金山上這架簡儀,是目前中國現存最早的簡儀,還是中國現存最大的古代青銅天文儀器,更是中國古代成就最高的天文觀測儀器之一。
現存於紫金山天文台的簡儀
令利瑪竇贊嘆的觀星台
布衣皇帝朱元璋也很重視天文。明朝建立後,他便在南京設立了執掌天文的機構——太史院,以頒布歷書。而且,明朝在建立之初就接管了元朝的漢、回天文機構。
明洪武十五年(1382),朱元璋認為回回歷「推測天象最精,其五星維度又中國所無」,下令將該歷法譯成漢文,從而產生了【明譯天文書】和【回回歷法】。
就連明孝陵的營建,也和天文有關。有專家推測,明孝陵的神道和陵寢建築采用了「北鬥七星」的布局。「勺頭」為繞梅花山而環行的神道部份,「勺柄」為正北方向直線排列的陵寢建築部份。
此外,朱元璋也很關註天文觀象。朱元璋時期興建了許多觀象台,還制造了許多天文儀器。如明洪武十七年(1384)七月丙午初十,明廷在南京「制欽天監觀星盤」;明洪武十八年(1385)十月丙申初八,在南京「築欽天監觀星台於雞鳴山,因雨花台為回回欽天監之觀星台」,雞鳴山也就是今天的北極閣;明洪武二十四年(1391),「鑄渾天儀成」等。
那時,南京的觀星台就有渾儀、簡儀和圭表等天文儀器,【江蘇文庫·研究編】之【江蘇地方文化史·南京卷】中寫道,對於南京雞鳴山上觀象台的天文儀器,當時來中國的義大利傳教士利瑪竇曾發出這樣的贊嘆:南京「城內一側有一座高山,它的一邊有一塊開闊地,非常適於觀察星象……他們在這萊恩裝了金屬鑄就的天文儀器或者器械,其規模和設計的精美遠遠超過曾在歐洲所看到和知道的任何這類東西。這些儀器雖經受了近二百五十年的雨、雪和天氣變化的考驗,卻絲毫無失真於它原有的光彩。」
現存於紫金山天文台的地平經緯儀
此外,明代在南京還有小天體儀、小地平緯儀等天文儀器。小天體儀主要用來演示天體的東升西下,以及四季的晝夜長短變化。小地平緯儀主要用來確定地平經度和測量地平高度。這些儀器的發明與制造,足見明代南京的天文學已有了長足的進步。
紫台觀天九十載
到了近現代,南京更是對中國天文學發展產生著深遠影響。
1913年,在日本東京召開的亞洲各國觀象台台長會議中,徐家匯觀象台台長勞積勛神父代表中國出席會議,而他是一名法國人。中央觀象台僅被允許列席會議,時任中央觀象台台長的高魯斷然拒絕參會。從那時起,國人意識到了擁有現代天文台的重要性。
經歷了經費不足、長江水災等眾多問題,在老一輩天文學家的堅持和努力下,1934年9月1日,中國人自己的第一座現代天文台在南京紫金山落成啟用。
當時,紫金山天文台擁有四件「鎮台之寶」,在全國甚至全亞洲都是數一數二的「天文四大件」,包括600公釐反射大赤道儀、200公釐折射赤道儀、135公釐超人差自動子午儀和100公釐羅氏變星攝影機,其中600公釐反射大赤道儀為當時遠東地區口徑最大的望遠鏡。
1937年,紫金山天文台被侵華日軍占領,工作人員先後輾轉至長沙、桂林,最後遷至昆明,直至1946年才回遷紫金山。1950年5月20日,中國科學院紫金山天文台正式成立。
1965年,紫金山天文台發現兩顆新彗星,分別定名為「紫金山1號」和「紫金山2號」,這是中國首次發現並命名的彗星;1978年6月,張鈺哲等首次利用古文獻中彗星記錄和哈雷彗星回歸的研究確定「武王伐紂」的年代;2006年,近地天體望遠鏡建成並投入了試觀測……一代代紫金山天文台的科學家們縱橫星際,在暗物質和空間天文、南極天文和射電天文、套用天體力學和空間目標與碎片、行星科學和深空探測等領域取得領先成果,也續寫著南京「追星」的故事。
文 | 現代快報/現代+記者 張然 張文穎
圖 | 現代快報/現代+記者趙傑 錢念秋 部份圖片來自鐘山風景區
視訊 | 現代快報/現代+記者 錢念秋 宋經緯