中国古籍中天狼星颜色之记载
(2012-06-06 21:16:05)
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天狼星七政四余文化星宿易学玄学科学堪舆恒星命理 |
分类: 天 文 历 法 |
原载《天文学报》33卷4期(1992)
英译全文载Chinese Astronomy and astrophysics, Vol.17, No.2, 1993
中国古籍中天狼星颜色之记载
江晓原
一、问题及其意义
而另一方面,古代中国的天文学—星占学文献之丰富、系统以及天象记录之细致是众所周知的。因此,有必要转而向早期中国古籍中寻求证据。为了保证史料的权威性,本文将考察范围严格限定于古代专业文献之内,哲学或文艺之类的论著概不涉及。
二、中国古籍中记载恒星颜色的一般情况
古代并无天体物理学,古人也不会以今人眼光去注意天体颜色。古代中国专业文献中之所以提到恒星和行星的颜色,几乎毫无例外都是着眼于这些颜色的星占学意义。首先必须指出,在绝大部分情况下,这些记载对于本文所讨论的主题而言没有任何科学上的意义。它们通常以同一格式出现,姑举两例如下:
上述引文中“狼星”均指天狼星(古人并不知其为双星)。显而易见,天狼星随时变色,忽黄忽黑(有些这类占辞中也提到红色),甚至发生“动摇”,以现代天文学常识言之是根本不可能的。而在古代中国星占学文献中,却对许多恒星都有同类说法(只是其兆示之事务有不同而已)。如将这类恒星变色、“动摇”之说解释为大气光象给古人造成的幻觉,虽然还很难完全圆通其说,但无论如何,至少可以肯定,欲解决天狼星在古代的颜色问题,求之于这类记载是没有意义的。〔6〕
值得庆幸的是,古代中国星占学体系中还留下了另一类数量很少但却极为可靠的记载。古人除相信恒星颜色有星占学意义外,对行星也作如是观,下面是这方面最早、也是最典型的一则论述:
行星随时变换颜色及形状,同样是不可能的,这可姑置不论。但必须注意的是,古人既信此为真,则势必要为颜色制定某种标准——事实上,具体的做法是确定若干颗著名恒星作为不同颜色的标准星。对这一做法有必要进一步加以讨论。
现今所见这方面的最早记述出自司马迁笔下。他在谈论金星(太白)颜色时,给出五色标准星如下:
上述五颗恒星依次为:天狼、心宿二( Sco)、参宿四( Ori)、参宿五( Ori)、奎宿九( And)。司马迁对五颗恒星颜色记述的可靠性可由下述事实得到证明:五颗星中,除天狼因本身尚待考察,暂置不论外,对其余四星颜色的记载都属可信。心宿二,光谱为M1型,确为红色;参宿五,B2型,呈青色(即苍);参宿四,今为红色超巨星,但学者们已证明,它在两千年前呈黄色按现行恒星演化理论是完全可能的。〔9〕最后的奎宿九,Mo型,呈暗红色,但古人将它定义为黑也有其道理。首先,古代中国五行之说源远流长,深入各个方面,星分五色,正是五行思想与星占学理论结合的重要表现之一〔10〕,而与五行相配的五色有固定模式,必定是青、红、黑、白、黄,故其中必须有黑;其次,此五色标准星是观测时作比照之用的,若真正为“黑”,那就会看不见而无从比照,故必须变通。
对于本文所讨论的问题而言,还有另一个可以庆幸之处:古人既以五行五色为固定模式,必然会对上述五色之外的中间状态进行近似或变通,硬归人五色中去,则他们谈论星色时就难免不准确;然而在天狼星颜色问题中,恰好是红、白之争,两者都在上述五色模式中,故可不必担心近似或变通问题。这也进一步保证了利用古代中国文献解决天狼星颜色问题时的可靠。
三、几项天狼星颜色记载之分析
由上节讨论可知,只有古人对五色标准星的颜色记载方属可信。这类记载在古代中国浩繁的星占学文献中为数极少,但我们恰可从中考察天狼星的颜色。表1是早期文献(不考虑公元7世纪之后的史料)中仅见的四项天狼星颜色可信记载的原文、出处、作者和年代一览。再对这四项记载进行分析与说明如下:
第二项,《汉书》为班固(32-92A.D.)撰,但其中《天文志》等部分他生前未能完成,后由其妹班昭及马续二人续成之。《后汉书》记其事云:
兄固著《汉书》,其八表及天文志未及竟而卒,和帝诏昭就东观藏书阁踵成之。……后又诏融兄续继昭成之。〔12〕
孝明帝使班固叙《汉书》,而马续述天文志。〔13〕
由班昭生卒年(497—1207 A.D.)及汉和帝在位之年(89—105A.D.),系此项于100A.D.。
虽然因古代中国著作向有承袭前人旧说的传统,表1中四项记载在相当程度上可能是相关的,但并不能据此就认为古代星占学家在此问题上完全没有自己独立的见解。《荆州占》将天狼与织女同列为白色标准星,就很值得注意。天狼与织女(织女一,αLyr)确属同一类型的白色亮星,例如在现代MK光谱分类中,天狼为Aly型,织女为Aoy型,差异很小。这也进一步证实了表1中四项天狼星颜色记载的可靠性。
表1
Table 1: 4 Records Of Sirius’s Colour from Ancient Chinese
Materials(100B.C.~646A.D.)
|
原文 |
出处 |
作者 |
年代 |
1 |
白比狼 |
《史记·天官书》 |
司马迁 |
100 B.C. |
2 |
白比狼 |
《汉书·天文志》 |
班固 班昭 马续 |
100 A.D. |
3 |
白比狼星、织女星 |
《荆州占》〔15〕 |
刘表 |
200 A.D. |
4 |
白比狼星 |
《晋书·天文志中》 |
李淳风 |
646 A.D. |
四、结论
本文写作中,作者的研究生钮卫星曾帮助查阅文献,特此致谢。
参考文献
〔13〕《后汉书·天文志上》。
〔14〕(唐)瞿昙悉达:《开元占经》,卷四十五引。
〔15〕(唐)李淳风:《乙巳占》,卷一。
〔16〕席泽宗,《香港大学中文系集刊》1987(1),No.2。
〔17〕Brecher,K.,Technology Review,80(1977),No.2.又文献〔6〕也主张同样的假说。
附记:
本文英文版发表之后,以研究天狼星颜色问题著称国际之R.C.Ceragioli 发表评价称∶
But the best analysis of the Chinese texts that has so far
appeared in print
附:
康乐学术笔记:天狼星颜色问题
上周五的时候北京的风很大,我走了好远去承泽园那边听江晓原教授的讲座,题目是《天
狼星颜色问题——它的天文学和科学史意义》。
我一直以来就对科学史抱有浓厚的兴趣。初中的时候我认真读过吴国盛老师写的《科学的
历程》,当时那本书还是湖南科技出版社的第一版。后来我考进北大,特意去选了吴国盛
老师的“科学哲学”和“科学通史”。接下来的日子里,我还上过数学系刘张炬老师的“
古今数学思想”、力学系武际可老师的“力学史”、以及医学部张大庆老师的“医学史:
西方医学传统”。已故的化学家傅鹰先生有一句话,叫做“科学给人以知识,历史给人以
智慧”,我不敢说到今天为止我的智慧增长了有多少,但本科时代那几门课给我的启迪,
我想今后一辈子应该都会感受得到。
另一方面,天文学也是我非常喜爱的领域之一。尽管我大概没什么可能去做一位天文学家
了,但我永远忘不了自己曾经是一个仰望星空的孩子。当年捧着星图在黑夜里寻找半人马
座α星的那份虔诚,这辈子恐怕只有亲手抄下费马大定理在n=3时的证明可以与之相提并
论。这也就是为什么本科的时候我会跑去上与自己专业毫无关系的“现代天文学”和“物
理宇宙学基础”,为什么今天要把《天狼星颜色问题》的讲座笔记郑重地记在这里。
让我们言归正传。今天江晓原讲的是1992年他发表在《天文学报》上的那篇《中国古籍中
天狼星颜色之记载》。天狼星的英文叫做Sirius,位于赤经06h45m08.9173s,赤纬-16°
42'58.017",是全天除太阳之外最亮的恒星。今天我们看到的天狼星呈白色,这说明它的
表面温度在7700K到11500K之间。但与之相矛盾的是,古代西方的一些文献,例如托勒密
(Ptolemy)、塞涅卡(L. A. Seneca)、西塞罗(M. T. Cicero)、以及贺拉斯(Q. H
. Haccus)他们流传至今的著作, 以及后来被发现的6世纪图尔主教格利高里(Gregory
)的手稿,却将天狼星描述为红色——这便是天狼星颜色问题的由来。
好了,如果我们相信古代西方的那些记载都是对的,那么天狼星一定是在6世纪之后的某
个时刻从红色变成了白色。然而事实远比我们想象的要复杂,今天我们肉眼所见的天狼星
实际上是一个双星系统,它们分别被称为Sirius A(主星)和Sirius B(伴星),更重要
的是,根据现有的恒星演化理论,这两颗中间无论哪一颗,都不可能在6世纪之后的某个
时刻从红色变成白色。
下面这张图叫做赫罗图(Hertzsprung-Russell diagram,H-R diagram),是以丹麦天文
学家Ejnar Hertzsprung和美国天文学家Henry Norris Russell的姓氏命名的。它的纵轴
是恒星的光度与绝对星等,横轴是恒星的光谱以及表面温度。一颗恒星在它的壮年时期,
无论太阳也好,天狼星主星也好,你用它的光度或者绝对星,以及光谱或者表面温度,在
赫罗图上描一个点,它总是位于赫罗图中间的主序(Main Sequence)上,并且在整个恒
星的壮年时期都固定在那里。比方说图中那个橙色的点就是太阳,天狼星主星Sirius A的
表面温度大概是10000K,因此它位于太阳的左上方。另外我们知道恒星的颜色和它的表面
温度是一一对应的,因此红色的恒星总是位于赫罗图的右半部分,白色甚至蓝色的恒星总
是位于赫罗图的左半部分。
按照今天我们的恒星演化模型,一颗质量跟太阳差不多的恒星,比方说2.02个太阳质量的
Sirius A和0.98个太阳质量的Sirius B,它们的演化路径总是从主序星到红巨星,最后再
到白矮星。今天Sirius A好好地呆在主序上,因此它不可能在公元6世纪之前的某个时刻
呈红色,除非托勒密他们在公元6世纪就能看到它多少亿年之后便成红巨星的样子。另外
我们今天知道Sirius B已经是一颗白矮星了,所以它位于主序左下方的白矮星区域里。从
理论上讲它已经变红过了,因此有人推测托勒密他们当年看到的是Sirius B演化到红巨星
时的样子。但问题是,1400多年对于人类文明或许并不算短,对于恒星演化却只是一瞬,
天文学家们的计算表明,Sirius B根本不可能在仅仅1400年内就从一颗红巨星演化到我们
看到的白矮星。
也就是说,如果我们相信古代西方的那些记载都是对的,那么今天整个恒星演化模型都要
被推翻。事实上,这个模型在除了天狼星颜色之外的所有场合都经受住了考验,因此我们
更有理由怀疑是不是托勒密和他们搞错了。
1990年C. Gry和J. M. Bonnet-Bidaud在Nature上发表了一篇题为Sirius and the
colou
r enigma的文章(Nature, 347, 18, October, 1990),指出他们在中国的《史记》里找
到了新的证据,证明托勒密他们并没有搞错——《史记·天官书》记载“狼角、变色,多
盗贼”,意思是天狼星长角、改变颜色的时候,天下便会盗贼四起。C. Gry和J. M. Bon
net-Bidaud根据这句话下结论说,古代中国人记载天狼星会出现变色现象,因此托勒密他
们看见了红色的天狼星是完全可能的。
但这里存在一个问题,如果我们相信了天狼星的确会变色,那么我们是不是也要相信天狼
星真的会长角?这显然是荒谬的。更何况《史记·天官书》只是说“天狼星长角、改变颜
色的时候,天下便会盗贼四起”,并没有说天狼星就变成了托勒密他们看到的红色。江晓
原认为《史记·天官书》里的“狼角、变色”很有可能只是一种大气现象,古人并不知道
大气层和大气现象的存在,是C. Gry和J. M. Bonnet-Bidaud他们理解错了。
江晓原给出的证据有两条。首先,《史记·天官书》里还存在着关于天狼星的另一段描述
——“白比狼,赤比心,黄比参左肩,苍比参右肩,黑比奎大星”。这段话的意思是说,
天上的恒星有白、红、黄、青、黑五种不同的颜色,分别与五行相对应,其中与天狼星一
致的,叫做白,与心宿二一致的,叫做红,另外与参宿四、参宿五和参宿九一致的,分别
叫做黄、苍和黑。今天我们知道心宿二的光谱为M1型,的确是红色;参宿五的光谱为B2型
,呈青(苍)色;另外参宿四是一颗红色超巨星,天文学家通过计算证明了它在两千年前
表现为黄色是完全可能的;至于奎宿九,它的光谱为Mo型,严格地说应该呈暗红色,但我
们知道黑色的恒星即便存在也无法在夜空中被看见,因此将奎宿九归为黑色也不无道理—
—也就是说,“赤比心”是可信的,“黄比参左肩”是可信的,“苍比参右肩,黑比奎大
星”也是可信的,因此“白比狼”应该也是可信的。
其次,除了《史记·天官书》之外,那个时期所有的中国古代文献也都认为天狼星是白色
的。例如公元1世纪前后的《汉书·天文志》记载“白比狼”、公元2世纪前后的《荆州占
》记载“白比天狼星、织女星”、公元7世纪的《晋书·天文志》记载“白比天狼星”等
等。江晓原说他仔细阅读了这一时期全部天文学文献,从未发现有任何不同的记载——如
果天狼星真的一度呈红色的话,这显然是不正常的。
好了,如果中国古代的文献也认为天狼星是白色的,那么托勒密他们的描述又如何解释呢
?江晓原认为在这二者中间,中国古代的文献显然要更为可信。首先,图尔主教格利高里
的描述很模糊,有学者指出他看到的并不是天狼星而是大角,大角正是一颗明亮的红巨星
。其次,格利高里主教是一位宗教人士,塞涅卡、西塞罗和贺拉斯,他们或为哲学家,或
为政论家,或为诗人,没有任何证据表明他们受过了严格的天文学训练,而中国古代的《
天官书》、《天文志》都来源于历朝历代的钦天监档案,显然那些职业天文学家的结论更
值得相信。
有人会问,那托勒密呢?托勒密不仅是一位严肃的天文学家,更是整个古希腊天文学的集
大成者,你可以怀疑格利高里,怀疑塞涅卡、西塞罗和贺拉斯,但你总不能怀疑托勒密。
江晓原的说法是,托勒密是一个天文学体系的建立者,但未必是一个具体天象的观测者,
在他流传至今的著作里,大概有一半内容是引用前人的观测资料,这些对一位体系的建立
者来说是很正常的。江晓原举了一个例子,说你去哪个天文台随便找一些天文学家,问他
们具体哪颗星在什么位置,根据他过去在上海天文台工作的经验,很多时候这些天文学家
们都答不上来。真正什么样的人能答上来?是那些在天文台工作的、不仅没有博士学位、
甚至连高等教育都未必受过的技术员们。因此托勒密完全有可能真的搞错了,但即使他搞
错的话,他的地心说与那些本轮、均轮体系也不会受到任何影响,因为在托勒密的模型里
,所有恒星都是镶嵌在“恒星天”上的,它们具体是什么颜色,根本无关紧要。
另一方面,中国的职业天文学家们则完全不同。我们知道中国古代有着最早、最完整的天
象记录,比方说“懿王元年,天再旦于郑”,这次最早记载的日食就被认为发生在公元前
899年。但事实上,你很难将这些天象记录称之为真正的天文学,因为探求天体运动之规
律,宇宙变化之根源,从来不是古代中国人所关心的内容。古代宫廷的钦天监之所以会去
研究天象,原因在于当时的人们相信这些天象与人间的劫数之间存在一一对应的关系。但
凡皇帝自称天子,必然有责任提前预言到它们,或者给出一定的解释,或者采取某种措施
去消除这些劫数的影响。因此从本质上说,中国古代的天文学全部都是占星术,今天只能
称其为Astrology而不是Astronomy。
事实上,恰恰因为中国古代的天文学都是占星术,因此当时任何一位职业天文学家都是出
色的观测者。回到天狼星颜色问题上来,如果我们想要知道一颗恒星的颜色,显然我们应
该去问“第谷·布拉赫”(Tycho Brahe),而不是“约翰尼斯·开普勒”(Johannes K
epler)。因此江晓原下结论说,C. Gry和J. M. Bonnet-Bidaud错误地理解了《史记》里
“狼角、变色,多盗贼”那句话,与古代西方的那些记载相比,更具有可信度的中国古代
文献支持的其实是“天狼星呈白色”的结论,这个问题应该可以告一段落了。
这就是江晓原那天讲座的主要内容。完了以后是听众提问,清华大学的刘兵教授很认真地
问了三个问题:
第一个问题是材料的沿袭。《史记》、《汉书·天文志》、《荆州占》以及《晋书·天文
志》,它们的记载从措辞上看都是“白比狼”或者“白比天狼星”,这里面是否存在着引
用、沿袭或者干脆就是抄一遍了事?第二个问题是词汇的变迁。古籍中的“白色”是否真
的就是今天我们所说的白色?第三个问题是材料的真实性。古代中国的天文学或者占星术
都有着政治斗争上的意义,因此有没有可能出现伪造材料的情况?
江晓原对第一个问题的回答是,即便材料的引用、沿袭或者干脆就是抄一遍了事是有可能
的,但对于天狼星颜色这样非常重要,同时抬起头来就能找到答案的问题,不可能所有的
作者一边对真实情况视而不见,一边心安理得地抄袭了数百年。我觉得江晓原的说法是有
道理的,就好像历史地理中黄河走向以及入海口的变迁,历朝历代都有详细的记载。为什
么?因为黄河非常重要,另外一旦有谁照抄前人的说法导致与今天的事实不符,要想不被
发现几乎是不可能的。在天狼星颜色问题上,道理也是一样。
江晓原对第二个问题的回答是,讨论一个词在不同时代的含义有些时候是有意义的,但《
荆州占》里不仅记载了“白比天狼星”,同时也记载了“白比织女星”,如果认为“白比
天狼星”并不意味着它就是我们今天所说的白色,那么织女星的颜色又是什么呢?事实上
,织女星的白色在任何时代的任何场合都不存在争议,因此我们没有必要去考虑古籍中的
“白色”是否就是今天我们所说的白色。我觉得江晓原的这个说法也是有道理的,就好像
我们知道古代的一尺到底有多长和今天是不一样的,但古代的一尺再短,也不会小于今天
的一寸,就算古人讨论的“白色”和今天我们讨论的白色存在差异,但也不至于会跑到红
色上去,这两者的差距实在是太大了。
江晓原对最后一个问题的回答是,他实在想象不出谁有对天狼星颜色进行造假的动机。通
常来说,可能发生的造假必须满足两个条件,一是有利可图,二是成本比较小。比方说古
代人们认为日食代表着上天对君王的谴责,但想要伪造一场日食,这个成本实在是有点大
。相对而言对另一种叫做“五星聚”的天象进行“造假”要容易一点。因为“五星聚”指
的是五大行星“几乎”成一条直线,被认为是改朝换代的标志,但这个“几乎”到底是在
多大的角度以内没有统一的标准。再加上不经过一些严格的训练,普通人很难把五大行星
在天上一个一个地找出来,因此针对“五星聚”的造假是有可能的。那么天狼星呢?前面
说了,天狼星的占星学含义无非就是“狼角、变色,多盗贼”,将天狼星从红色伪造成白
色,从钦天监记录的角度来说是可能的,只要一个钦天监的官员谎称他真的看到了即可,
但它在政治上的意义呢?几乎为零。
我觉得刘兵提的这三个问题都很好,江晓原的回答也很出色。另外还有一位听众问了我们
怎么知道“白比狼”中的“狼”就是西方记载中的那颗Sirius。江晓原说这要归功于明朝
访问中国的那些耶稣会士,他们将古代中国和古代西方的天文学命名体系互相翻译了一遍
,为同一颗星的不同叫法找到了对应关系,因此今天我们可以相信“白比狼”中的“狼”
就是西方记载中的那颗Sirius,至少在其他恒星的对应中,没有出现过任何的不一致。
另外我也提了三个问题。第一个问题是除了西方以及中国的记载,其他文明在文献里是否
描述过天狼星的颜色?江晓原很诚恳地说他没有做过这方面的研究,他也不知道。
第二个问题是那些正史的作者,比方说《汉书·天文志》的作者班昭,《晋书·天文志》
的作者李淳风,他们都不是职业的天文学家,那么他们到底是怎么完成这些天文学文献的
?江晓原的回答是主要靠钦天监的原始资料,当然在不同的朝代,钦天监或者说皇家天文
台并不一定都叫这个名字。
最后一个问题是今天那些钦天监的原始材料是否都保存下来了,它们到底长得是什么样?
江晓原说钦天监的原始资料分为两部分,一部分是官员名册,今天都保存下来了,另一部
分是几百年如一日的天象记录,恰恰这一部分没有被保存下来。另外《中西交通史》的作
者方豪说他看过两页这样的天象记录。按照我们的想象,如果这样的记录真的是几百年如
一日,那么它的具体形式最好是一张表,这样钦天监的官员们只要逐项填写即可。方豪说
他看过的那两页恰恰就是这样,只可惜今天没有人知道那些记录究竟是不是还在,如果在
的话,到底又在哪里。
这就是江晓原的整个讲座。最后讲一个好玩的。江晓原本科毕业于南京大学天文系天体物
理专业,然后在中国科学院的自然科学史研究所拿到博士学位,今天是上海交通大学科学
史系的主任。江晓原说,他们那个年代南京大学天文系是不要求本科生做毕业论文的,而
他之后又去了中国科学院念科学史,差不多改了行,这篇发表在《天文学报》上的《中国
古籍中天狼星颜色之记载》,算是他对这个念了四年的天体物理专业唯一的贡献。
旁边的吴国盛老师打趣说,C. Gry和J. M. Bonnet-Bidaud那篇错了的文章发表在Nature
上,所以你当年应该把这篇文章写成英文去投Nature,而不是等着外国同行翻译好了再转
载到某个其它刊物上。另外前一阵子号称一个人发了篇Nature或者Science就能评上院士
,如果你当时这么做了,今天我们介绍你的时候就应该说这是江晓原院士了。江晓原听了
之后哈哈大笑。其实吴国盛老师说得真没错,Nature也好,Science也好,上面发表的未
必是最重要的文章,但一定是最有意思的文章。天狼星颜色问题对天文学来说并不是一个
多么重要的问题,但它的确很有意思。
这次讲座我原本打算和一位中文系的女生一起去,但最后她没有去成。这是我整理下来的
讲座笔记,几乎包括了那天的所有内容,也许她看了之后会有所收获。另外三年前吴鑫基
老师教我“现代天文学”,范祖辉老师教我“物理宇宙学基础”,我很高兴这篇文章涉及
到的大部分内容我都没有忘记,比方说赫罗图,比方说恒星演化模型。我要谢谢两位老师