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春分每年日期为什么会变? 难道二十四节气的标志星宿真会变?

2018-03-23 11:42  360问答
        原标题:春分每年日期为什么会变? 难道二十四节气的标志星宿真会变?

        春分是二十四节气之首,语意即春季的一半。这一天白天和黑夜等长,均为12小时。从天文学上看,春分是指太阳从天球(注1)的南方向北方移动过程中,行进到天球赤道和黄道的交点之处。而春分点就是太阳直射到地球赤道的那一刻。作为天球计量、计算、定位的基本理论之一,春分点对于天文学研究有着十分重要的意义。

        各国人民很早就认识到春分的重要性。古巴比伦人通过仔细观测,把天空中的白羊座-β星所在的区域命名为白羊座,以此类推命名了金牛座、双子座等。这就是十二星座的来历。古巴比伦历法以此为依据,把一年分为十二个月,白羊座作为春分的标记,即为一年之始。

        但是,由于太阳、月亮、行星引力影响等原因,地球的地轴一直在进行缓慢的周期运动,从而使天球上的节气点也在不断地“漂移”。比如,公元前6000多年,苏美尔人发现春分点位于金牛座α星;但公元前2000多年,古巴比伦人则发现春分点已“漂”到白羊座-β星。

换种更直白的说法,每年春分的固定时间,在地球上的固定地点仔细观察太阳,会发现太阳不是在同一位置。这种现象叫“岁差”,是由我国西晋一位官N代学者命名并算出较 值的。他一生淡泊名利,长年孤守观星楼,终于“揪”住了漂移的冬至点和春分点,并进而推算出岁差的数值。

        不喜当官的官N代

         东晋成帝咸和年间的某个黄昏,天空已现点点繁星。在会稽郡余姚(今浙江省内)城外的观星楼上,一位宽袍大袖、头发微白的学者,静静地观察着星空,并不时在身边的星图上作记号。

他一直在找一组星宿,即位于东壁九度(注2)的壁宿。按他的推理,壁宿是冬至日的标志星宿,只要找到它们,就表示冬至已到。为此,他入了迷,也不知找了多少年。

 

      这样做,缘于他的出身和爱好。

        他叫虞喜,出身余姚望族,用现在的话说就是地道的“官N代”。与其它望族不同的是,虞氏族人自三国起就对天文历法颇感兴趣。虞喜的曾祖虞翻,是三国吴大帝孙权的重臣,政务之余编有《易律历》;翻第六子虞耸,官至西晋河间太守,著有《穹天论》一书。

或许受家族影响,虞喜自小博古好学,比同龄孩子早熟且有思想。他年轻时致力于天文历法研究,由于在《安天论》一书中反对天圆地方的“盖天说”而声名鹊起。

        出身名门,学富五车,在封建社会按说应该身居庙堂,鼎食钟鸣。

虞喜对这一切无动于衷。更有甚者,他对朝廷伸来的橄榄枝也避之不及:会稽太守诸葛恢聘其当功曹(相当于郡守的助手),他拒绝了;朝廷一再征辟他为博士等,他不置与否……

       “不营世务,耽学高尚,操拟古人。”屡请不至,开明的皇帝干脆下个诏书,表扬虞喜淡泊名利,品行高尚,并特许他专心搞学问。

于是,虞喜利用家族之财,在余姚城外建了一座观星台,吃住都在里面。

        从此,他便用肉眼在星空中寻找东壁九度的壁宿。

        因为,只有找到那组星宿,才能证明从古至今冬至的标识星宿(即冬至点)一直在西退。换言之,冬至日不是固定的,而是不断前移。由此确定,其它节气日也像冬至日一样前移。其中影响最大的是春分,因为古代有文化的人都知道,春分对一年四季划分、对科学研究都有十分重要的意义。

        如果对此事不加重视,若干年后,人们便不能能用某个星宿来判断冬至或春分是否到来,进而无法划分四季,影响农业生产。

        这是怎么回事?难道二十四节气的标志星宿真会变?

        命名岁差复算值

        关于农历节气的标志星宿会不会变的问题,晋朝之前的天文学家已有关注。

        研读古籍时,虞喜发现对前人对冬至日的标志星宿记录有所不同。《尚书▪尧典》所载“日短星昴,以正仲冬”,意思是如果太阳落山后看到昴宿(注3)出现在中天,那表示冬至到了(东周以前把冬至叫叫日短,春秋时始出现“冬至”名字)。后来,他在《史记》、《春秋》等古籍中发现,随着朝代的变迁,人们发现冬至的标志星宿变为胃宿、娄宿、奎宿等星宿。

    “难道是古人记错了?”虞喜脑海闪出一个念头,但随即否定了,“每次记的星宿都不一样,似乎这里面有什么规律。”

       于是他大胆推测,由于某些原因,冬至的标志星宿在不断西退。细心的他按古籍所载,把天空中这些星宿的所在位置连起来,隐隐发觉是一条自东向西的弧线。

        认为此事非常重要的虞喜经过精密推算,确定最近若干年冬至日的标志星宿是壁宿。只有找到壁宿,才能确定冬至到了。当然,找壁宿的同时,他也没忘记寻找标识春分、夏至和秋分的星宿。

        在没有天文望远镜,没有宇宙飞船的年代,用肉眼观察星空,并非怪事。汉朝发明地动仪的张衡,刘宋时编制《大明历》的祖冲之等人都观察过。不过像虞喜一样一看就是几十年,还真是罕见!

        天道酬勤。公元330年冬至日的黄昏,49岁的虞喜终于在中天发现了若明若暗的壁宿!

        理论加实践出真知。结合观察记录,虞喜联系古籍的记录得出一个结论:“尧时冬至日短星昴,今二千七百余年,乃东壁中,则知每岁渐差之所至。”(《宋史·律历志》)很显然,从上古开始,由于冬至的标志星宿发生变化,所以每岁的冬至都有极细微的差别。

        后人根据此话,将太阳两次回到冬至点的周期(即回归年)比地球围绕太阳绕一圈的周期(即恒星年)差一小段的现象命名为岁差。

        冬至点有岁差,春分点自然也有。只有找到岁差数值并运用到新历法中,才能彻底解决问题。

       于是,虞喜在观星楼里没日没夜地计算岁差数值。不知过了多久,他终于算出了结果。

       虞喜最终是这样算的:从上古尧帝到东晋,约二千七百年;从昴宿到东壁九度,西移共五十多度。由此相除,岁差值为五十多年西移一度。(目前科学所测为七十一年八个月西移一度)

       虞喜发现岁差并计算数值,可谓中国天文学史上的大事。虽然他发现岁差比古希腊最伟大的天文学家依巴谷(注4)发现岁差晚了两百年,但他比依巴谷所提“每百年差一度”的数值更加 。因此,后世科学家认为他的成就可以与祖冲之 计算圆周率相媲美。

[责任编辑:沫朵]
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