四问托勒密:喜帕恰斯岁差岁差是如何发现的?

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分类: 文史随笔 |
托勒密《天文学大成》记载了139年2月23日(埃及历)一次进行实际观测以确立喜帕恰斯岁差概念的全过程。
笔者认真拜读,并结合天文软件回推计算,似乎发现有一些待解的疑点,特叙述如下以求教于方家。
文中记载:日落后,通过另一个星盘环看到从月亮到狮子座中心的恒星([A Leo, Regulus]),也就是轩辕十四,沿黄道向后的视距57 1/6°,与软件回推计算数值57度33分相差23分,误差值得也较大,与《天文学大成》所云“仪器误差10分”不符。
文中根据月亮与双子座之间在日落前后半小时内视距的变化和月亮的位移亦即月亮与太阳和狮子座之间的关系,指出到夏至时狮子座距离夏至点32
1/2°,但软件回推计算,夏至时(太阳黄经90度,狮子座A
Leo 124d度04分),实际为34度04分,误差1度34分。这种推算,只是体现了类似中华“日行1度“的规律,并不能直接反映出岁差现象的问题。
文中引用了喜帕恰斯公元前128年7月 “狮子座距夏至点29 5/6°“的记录和喜帕恰斯关于岁差的论断“如果至点和分点移动,至少不小于1/100度,在300年中,它们应该移动不小于3°”。文中说到 137年“我们”观测了很多恒星的位置,狮子座心脏的那颗星在265年的时间内已经沿黄道向后移动了2 2/3°。从中我们发现,在大约100年向后移动1°“。但作者__”我们”,并未给出昔日喜帕恰斯是如何得出“狮子座距夏至点29 5/6°”的相关计算数据和过程。软件回推计算,公元前128年6月25日夏至时狮子座黄经120度23分58.4秒,距离夏至点30度23分58.4秒,与喜帕恰斯“狮子座距夏至点29 5/6°”相差33分58.4秒。
当然,文中所说139年狮子座与夏至点的视距32 1/2°与公元前128年狮子座与夏至点的视距29 5/6°,其差值为2 2/3°,虽然其计算没一点问题,但与实际的天象数据并不吻合,其误差从23分到1度34分,误差很大,与其使用观测仪器的测量条件极不相符合;况且其利用月亮与日落时成90度左右关系来观测和判断产生岁差的过程与方法具有很大的不确定性;比如,公元前128年夏至前,也就是喜帕恰斯得出“狮子座距夏至点29 5/6°”的那一年,就根本不具备利用月亮观测的条件,不知喜帕恰斯是如何得出这一数据的。
出现这种利用月亮作为观测条件的概率极低,从公元前128年到公元141年的270年里仅有8次(-116、-105、-86、-2、17、36、47、139),可惜这些条件对于喜帕恰斯(BC190-BC125)是没有机会的;据说托勒密最早的天文观测日期为公元127年3月26日,最晚的日期为141年2月2日,看来也是缘分不大。百科称“公元前129年喜帕恰斯通过对室女座的角宿一的观测,他发现了分点岁差”,但并未说明是如何发现的,托勒密和“我们”在《天文学大成》里也未见提及。
实际上在265年里,狮子座距春分点距离的变化应是34度04分 - 30度23分58.4秒 = 3度40分11.6秒,相当于72.2年1度;而不是2 2/3°,相当于100年1度;这说明《天文学大成》关于岁差的数据并不是源于实际的利用仪器的观测,仪器观测不会有如此大的误差,而很可能是为塑造“喜帕恰斯发现岁差”的人为臆造。笔者的判断是有一定依据的:
其一、1496版和1515版的拉丁文《天文学大成》里,均不存在“喜帕恰斯”这个人物,但在1528版里却突然从天而降,出现了这个人物,而所谓的《喜帕恰斯星表》在“喜帕恰斯”这个人物出现前的1515版里就已经出现了,这有点令人匪夷所思。
其二、就所谓的《喜帕恰斯星表》而言,其面目也在“层累”变化,1515版里的星座只有阿拉伯数字的序号,并无表示该序号星座坐标的的参照星座之符号,但1528版里却有了星座符号标志;这到底是喜帕恰斯在制作星表,还是《天文学大成》的作者“我们”在制作星表,令人生疑。特别有趣的是,星表的第一颗标志星是勾陈一 ,其经纬坐标告诉人们这是1285年的天象,与公元前2世纪毫不相干;其坐标值采用的竟然是曾被崇洋者嗤之以鼻的中华传统的“去极度、入宿度”。
1515版里的星表
1528版里的星表
其三、1528版《天文学大成》里记载了喜帕恰斯的观测记录,其对星座的表述,有点像大人教小孩识别星座,使用的基本上都是诸如“在前面、后面、头部、尾巴、直线、1个digit、The star on the end of the
tail
宋代星图上的白羊座(娄宿)
其四、星表里的坐标数据与《天文学大成》中喜怕恰斯观测的记录没有直接关联,并未被引用,这与西方所谓的学术严谨性传统并不吻合。
综合以上分析,显然《天文学大成》的作者——“我们“ 的确不简单,能幸运的扑捉到139年2月23日这个机会来说明岁差是如何发现的 ,不过或多或少也留下了是否那个“我们”根据已知数据草率还原喜帕恰斯发现岁差过程的嫌疑。实际上《天文学大成》的英文版译者,对139.2.23所出现角度(黄道、时角)错误的问题也有脚注说明。
附:《天文学大成》关于喜帕恰斯发现岁差片段截图与参考译文
_____(P 328
在安东尼努斯(0Antoninus)二年,法尔穆西(Pharmouthi)[VIII] 9
现在我们知道开始观测到的太阳真实位置非常接近双鱼座3
1/20°, 由于月亮(大约距双子座5 1/6°)朝向太阳后方92 1/8°,根据我们的估计,这也是它应该占据的位置。半小时后,月球应该已经向后移动了大约1/4°,并且相对于开始位置,有一个大约1/12°的视差.。
因此,半小时后月亮距双子座1/3°。因此,狮子座中心的恒星,在狮子座
2 1/2°的位置,因它明显距离月亮有57 1/6°
但是在Kallippic Cycle三世 五十年(-128/7),正如喜帕恰斯自己观察记录的那样,[那颗星]距离夏至点视距29 5/6°。从那时到安托尼努斯(Antoninus)时期 [137/8] ,我们观测了大部分恒星的位置,狮子座心脏的那颗星在265年的时间内已经沿黄道向后移动了2 2/3°。从中我们发现,在大约100年向后移动1°,正如喜帕恰斯似乎也怀疑的那样,在其《一年的长度》一书中的引用:“如果至点和分点移动,至少不小于1/100度,在300年中,它们应该移动不小于3°“。