占星和术数的根源都是天文学,研究天文学必然要有一个坐标系,否则上下南北不分,星辰方位就无法确定,更别说运动变化规律了。
与西方局限在太阳系内的黄道坐标系不同的是,中国古代天文坐标系已经将目光投射到太阳系之外,瞄准了遥远的北极星。并以地球为中心,北极星位正北极,做出一个宏大的“天球”,天球赤道分布二十八星宿,北斗七星位于北天,太阳、月亮和诸行星运行在四周。
关于中国古代天文学以天球赤道为坐标系的历史证明,本文列举《石氏星表》、苏州石刻天文图碑和敦煌星图来例证。
【石氏星表】
星表者,乃是天文观测者长期观察后,将大量测得的恒星以坐标系统性的汇编而成,它是天文学家们的重要参考工具。
我国古代最早的星表编制人是战国时代的魏人石申(约在公元前4世纪),他编的《天文》一书共八卷,被后人誉为《石氏星经》。可惜至宋代后失传,还好在唐代《开元占经》中可看到《石氏星经》的一些片断,并整理出一份《石氏星表》。
《石氏星表》明列28宿距星和一百余颗恒星的赤道坐标位置。
可见石申也是重视地球赤道坐标系的。
依据岁差规律推算证明,石氏星表中至少有一部分可以肯定是公元前4世纪测定的,远比古希腊天文学家依巴谷在公元前2世纪编制的星表还早。可见石氏星表是现知世界上最古老的星表之一。
【苏州天文图碑】
南宋时在苏州雕刻的天文图碑,是中国现存较早且较有系统的一块天文图石刻。此图不仅是重要的科学史料及文化遗产,也是世界著名的天文文物,引起了世界各国学者的重视和研究。
苏州石刻天文图是南宋淳祐七年(即公元1247年)所刻的,原图是黄裳所献。由王致远负责书文和刻碑的工作。所依据的素材主要是北宋元丰年间(公元1078至公元1085年)的观测结果。
碑石高216公分、宽108公分,碑额题“天文图”三字,故俗称“天文碑”。碑石上部是一幅圆形全天星图,星图外圈直径约91.5公分,星图本身直径约85公分。
画法是按古法,以天球北极为圆心,用三个同心圆加宿度线来表示的。也就是以天球赤道坐标系,恒星星宿分布周圈。
整个天文图 共刻恒星1434颗,星图下方有两千多字的说明,概括地叙述当时所知的一些天文知识。它保存了我国在十一世纪恒星观测的部份资料,提供了古代星宿位置的重要讯息,具极高的科学研究价值。
【敦煌星图】
1899年敦煌莫高石窟内发现藏经洞。1907年被英国人斯坦因和法国人伯希和盗走了九千种敦煌历史文物及艺术品卷子,其中有一卷编号 MS3326 的星图, 上绘有1350多颗星,这星图约画于公元八世纪初,是世上现存古星图中星数最多、 最古老的重要星图。现藏于英国图书馆中。
这卷图的画法是以十二月开始,按照每月太阳位置的所在,分十二段把赤道附近的星座绘出,并文字说明;最后, 再把紫微垣画在以北极为中心的圆形平面投影图上。
敦煌星图也是以北极为中心,不过由于融合了西方天文成果,开始重视太阳的作用。
上图是现仍藏于英国图书馆中的敦煌星图之一部分,星图中绘的是北极附近的紫微垣。
西方的天文体系以黄道坐标为中心,也就是日地月体系,星座分布在黄道上的黄金十二宫。
而中国古代发展了以赤道坐标为中心的天文体系,北斗七星、二十八星宿、十二地支都是由此延伸而来。在中国古代天文和占星中,天球赤道是第一坐标系,日地月体系则作为第二体系,起辅助作用。