中國古代的天文學課本-蘇州石刻天文圖

天球、地球、世界地圖和天文圖的比較
我們將天上的星辰想像是分佈在天球表面,因為地球自轉的緣故,使得天上星辰看起來會隨著天球規律地轉動。所以天球轉動的中心,其實就是地球自轉軸的延伸,而天上星辰繞行的中心點,也就是地球北極和南極向北方和南方天空延伸出去之後,指向天球的位置,我們稱為天球北極和天球南極。天球赤道則是同樣由地球赤道向外延伸而來,將天球分成天球北半球與天球南半球。(圖八)

圖八 天球概念圖

目前最靠近天球北極的恆星是北極星,但北極星並非正好位在天球北極。加上地球自轉軸會持續改變方向,所以天球北極在天球的位置同樣會發生改變。這個話題我們會在後面的介紹中提到。

天球上另外有個黃道,這黃道是太陽所在的位置。由於地球會繞著太陽公轉,每年繞行一圈。所以太陽在天空上相對於其他背景恆星的位置,每天都會改變,一年會繞行一圈。因為地球自轉與公轉的軸彼此有23.5度的傾斜,所以與地球自轉相關的天球赤道和與地球公轉相關的黃道也是互相傾斜。(圖九)

圖九 因為地球會繞行太陽,所以太陽看起來在星空中運行。

將天球繪製成的圓餅型天文圖,我們可以拿圓餅型的地圖一起對照著看(圖十)。其中天球北極和地球北極、天球赤道和地球赤道都可以很容易對照出來,但兩張圖當中唯一不一樣的地方,就是左邊的天文圖並沒有畫到天球南極。這是因為中國過去的觀測受限於緯度的關係,無法觀測到天球南極周圍30度左右的範圍,所以蘇州石刻天文圖的最外圍大約只有涵蓋到天球南半球50幾度的範圍。

圖十 星圖與地圖的對比

除此之外,天文圖上面還有一個「歪一邊」的黃道,這是因為黃道和天球赤道互相傾斜,所以投影到天文圖上的時候,就會變成偏移到一邊的樣子。

如果我們再拿一張今天星座盤在用的星圖和蘇州石刻天文圖做個比較(圖十一),大家就會發現原來早在好幾百年前的中國古代,就已經在用星座盤這個時髦的玩意兒了啊!但是,兩個星座盤上的「星座」怎麼看起來不大一樣呢?

圖十一 近代星座盤的星圖

接下來,我們就利用這張天文圖,來認識一下中國古代的天文學吧!

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