每天夜晚,我们头顶上方都盘旋着一场希腊神话的盛会。珀修斯飞去营救安德洛墨达,俄里翁迎对喷着鼻息冲撞而来的公牛,牧夫把熊赶到北极附近,阿尔戈号扬起风帆踏上寻找金羊毛之旅。这些传说和其他许多传说一起,都谱写于被天文学家称作星座的星星图案之中。
星座是人类想象力的产物,而非大自然的发明。星座表达了人类想在看似混乱的夜空中建立起秩序的愿望。对于那些在视野中看不见陆地的航海者、那些在沙漠中需要路标指引的旅人,或者需要日历的农民和需要夜间时钟的牧羊人来说,对天空中的星星进行成群的划分具有非常实际的作用。但人类设立星座的初衷,或许仅仅是想把令人生畏的黑夜变得人性化而已。
刚接触天文学的人很快就会失望地发现,绝大多数星座和它们的名称所代表的形象之间几乎没有相似之处,如果抱有这样的预期,就是误解了星座真正的含义。星座形象并非要人们按字面意思来理解。相反,它们是一种象征,一种天空寓言。夜空就是一块幕布,人类的想象力可以在这块幕布上投射出神灵的行为与化身、神圣的动物以及寓言故事。在人类学会书写之前,夜空已然是一本图画书。
图1 德国艺术家阿尔布雷希特·丢勒于1515年制作的一对木刻版画,展示了希腊天文学家托勒密整理的48个星座,左图展示的是北天,右图展示的是南天。这些星座形象是从背后被描绘的,就像我们站在天球外面所看到的那样。请注意,南天位于地平线以下的区域尚有大片空白。根据这片空白区域的大小,可以推知星座创立者所在地的地理纬度信息。(苏富比拍卖行收藏)
每天夜晚,当太阳回到自己的夜间巢穴,星星就会像魔法精灵一样出现。现代科学告诉我们,那些散布在天空中的闪烁光点就像我们的太阳一样,实际上是一个个发光的气体球,只是距离我们非常遥远。
夜空中星星的亮度,取决于它们自身发射的能量以及与我们的距离。这些星星离我们如此遥远,连最近的星星发出的光也要历经数年才能到达地球。人眼能看见这些微弱的星光,实际上跨越了难以想象的时空鸿沟。
我们应该把如今认识的星座图案归功于古希腊人和他们的前辈,但他们并不知道上面所说的那些事实。他们不知道,除了少数几个例外,一个星座里的星星彼此之间相距甚远,没有任何关联。它们只是偶然组合出我们熟悉的形状,如仙后座的W形、飞马座大四边形、狮子座的镰刀,或南天星空中的十字形。
公元150年前后,古希腊科学家托勒密推出了一本极富影响力的著作,名为《天文学大成》。在这本书中,托勒密列出了48个星座,如今我们使用的星座系统就是基于这个列表发展而来。之后,多位天文学家又陆续增设了40个星座,填补了托勒密星座间的空白,以及位于希腊人地平线下的南天极附近天区的空白。
最终,天文学家们达成国际协议,确定将全天划分为88个连续的星座。本书讲述的就是这88个星座以及另外24个被废弃的星座的故事。
托勒密列出的那些星座并非由他自己创立。那些星座出现的年代,比托勒密所处的年代要古老得多,不过星座被创立的确切时间和地点早已消失在时间的迷雾中。早期的希腊作家荷马和赫西俄德(约公元前700年)曾经提到过几个星群,例如大熊、猎户和昴星团(当时昴星团被视作一个独立的星座,而不像如今那样被划归到金牛座天区中)。
重大进展显然发生在更加遥远的东部——底格里斯河和幼发拉底河附近,即如今伊拉克所在的地方。那里住着巴比伦人,在荷马和赫西俄德那个年代,他们就已经拥有了完善的黄道星座系统。太阳、月亮和行星,都在黄道带上运行。
我们能够获知这一信息,借助的是一块来自公元前687年的泥板,那上面用楔形文字记录了一份星表。学者们根据星表里记录的第一个名称,将星表命名为MUL.APIN。巴比伦星座与我们如今所知的星座相比有许多相似之处,但不完全相同。根据其他文献记载,历史学家已经确定,巴比伦人所知的星座实际上起源更早,源于公元前2000年之前他们的祖先苏美尔人。
荷马和赫西俄德时代的古希腊人如果知道巴比伦的黄道星座,肯定会把它们记录下来。我们所掌握的有关大量希腊星座的第一个明确证据,来自天文学家欧多克索斯(约公元前390—前340)。据说,欧多克索斯从埃及祭司那里学习了星座,并将它们引入希腊,由此对天文学做出了重要的贡献。
在《镜》和《物象》这两部作品中,欧多克索斯对星座做了描述。这两部作品都已失传,但《物象》存在于另一个希腊人阿拉托斯(公元前315—前245)的一首同名诗中。阿拉托斯的《物象》为我们提供了一份有关古希腊人所知星座的完整指南,因此,他是我们研究星座传说所涉及的主要人物。
阿拉托斯出生于奇里乞亚的索利,即如今的土耳其南部海岸。在前往希腊北部马其顿国王安提柯的宫廷之前,他曾在雅典学习。在那里,他应国王要求,于公元前275年前后创作了欧多克索斯《物象》的诗歌版。
阿拉托斯在《物象》中确定了48个星座,但这些星座与后来的托勒密48星座并不完全相同。阿拉托斯的星座包括水座(现在被认为是宝瓶座的一部分)和昴星团座,而南冕座被描绘为一只藏在人马座脚下的无名花环,显然,那时南冕座还没有成为一个单独的星座。阿拉托斯也没有提及小马座,这个星座名首次出现是在《天文学大成》这本著作中。
阿拉托斯还命名了以下六颗单独的星星:大角星(Ἀρκτοῦρος);五车二,他称之为Aix(Αἲξ);天狼星(Σείριος);南河三(Προκύων),这颗星自己构成一个星座;角宿一,他称之为Stachys(Στάχυς);还有太微左垣四(Προτρυγητήρ)。给最后这颗星星命名真是一件令人惊讶的事,因为它比其他星星暗得多;但希腊人将它作为一颗日历星,原因是每当它在8月的黎明时分升起,就标志着葡萄收获的季节到来了。
《物象》中的星座,实际上既不是希腊人创立的,也不是埃及人创立的。具体证据不仅存在于书面记录中,也存在于天空之中。
要想粗略推算出欧多克索斯和阿拉托斯的星座是在哪里创立的,并不难。线索是阿拉托斯没有描述过南天极附近的星座,因为那片天区对星座创立者来说位于地平线下,永远看不见。根据没有设立星座的天区的范围,我们可以得出结论:星座创立者一定生活在北纬35度至36度,也就是希腊以南、埃及以北的某个地方。
第二条线索来自这样一个事实:没有设立星座的天区的中心,并不是阿拉托斯时代的南天极,而是几个世纪前南天极所在的位置。由于地球绕着其自转轴摆动,天极的位置会随时间发生缓慢的变化,这种效应被称为岁差。原则上,利用岁差效应,我们可以根据任意一组星星的位置,推算出它们对应的时期。
然而,其中也包含不确定性,人们尝试对阿拉托斯所描述的星座进行年代测定,但形成了一系列比较宽泛的结果。推断出的年代可以追溯到近公元前3000年,多数人倾向于认为是公元前2000年前后。
更新、更全面的分析,来自路易斯安那州立大学的布拉德利·谢弗,他的结论是,阿拉托斯的描述对应着公元前1130年的天空。目前,我们最多只能说,欧多克索斯和阿拉托斯所知的星座,可能是在公元前2000年由居住在北纬36度以南的人创立的。
这个年份对希腊人来说太早了,纬度对希腊人来说也太靠南了;埃及文明足够古老,但纬度不够靠北。然而,在时间和地点上都比较吻合的,是居住在美索不达米亚地区的巴比伦人和他们的祖先苏美尔人;正如我们所看到的,他们在公元前2000年已经拥有了完善的天文学知识。因此,这两条独立的证据表明,巴比伦人和苏美尔人是我们星座系统的创始人。
但是,后来的人为什么没有根据天极位置的变化,对欧多克索斯引入的星座系统进行更新呢?
正如我们所看到的,根据天极的位置推算年代,由欧多克索斯引入并由阿拉托斯在《物象》中描述的星座,大约对应于那时的1 000年之前。到阿拉托斯时代,天极位置发生变化,意味着《物象》中提到的某些星星,在那时已经永远处于北纬36度的地平线之下了,而阿拉托斯没有提到的其他星星,则已经出现在地平线上。奇怪的是,欧多克索斯本人即使注意到了这些异常,似乎也没有因此受到困扰;但著名的希腊天文学家喜帕恰斯(活跃于公元前146年至公元前127年)注意到了这些差异,毫无疑问,这一点至关重要。
格拉斯哥大学的阿奇·罗伊教授认为,巴比伦星座是通过其他文明的连接才到达了埃及(也因此到达了欧多克索斯那里);他提出,“中间人”是米诺斯人,他们居住在克里特岛和希腊海岸附近包括锡拉岛(也称圣托里尼岛)在内的岛屿上。克里特岛位于北纬35度至36度之间,纬度符合;米诺斯帝国在公元前3000年至公元前2000年进行扩张,年代也符合。
更重要的是,米诺斯人很早就通过叙利亚与巴比伦人来往。因此,他们一定很熟悉古巴比伦星座,他们很可能已经将巴比伦的星群改编成了一个实用的导航系统。
但是,公元前1550年前后,克里特岛以北大约120公里处的锡拉岛上,一座火山爆发,导致米诺斯文明消亡。这是文明史上最大的自然灾害之一,亚特兰蒂斯的传说可能就起源于此。罗伊教授认为,火山爆发后,米诺斯难民将他们对星星的了解带到了埃及,最终,这些知识在1 000多年后原封不动地被欧多克索斯遇见。
罗伊教授的这篇论文很吸引人,我们很容易想象米诺斯人以他描述的这种方式使用巴比伦星座系统。而且许多星座神话都围绕着克里特岛而展开。但是,我们也必须承认,并没有像壁画或巴比伦星表等那样的直接证据,能够表明米诺斯人对天文学有兴趣。因此,就目前而言,关于米诺斯人是我们星座系统“中间人”的理论,还只是一种引人入胜的猜想。
阿拉托斯的《物象》非常流行,在希腊时代以及之后的好几个世纪里都是希腊文化的重要组成部分。它被多次翻译成拉丁文,译者和编辑们通常会添加大量的评论,中世纪的版本还被配上了很多插图。
对我们来说,最有用的版本是改编自格马尼库斯·恺撒(公元前15—公元19)的拉丁文版本,它比阿拉托斯的原版包含更多有关辨识某些星座的信息。根据古典学者戴维·B.盖恩的说法,《物象》的拉丁文版本可能是格马尼库斯本人写的,或者也可能是他叔叔(和养父)提比略·恺撒写的,在本书中,我就用格马尼库斯来指代这本书的作者。
在阿拉托斯之后,我们研究希腊星座知识所涉及的下一个里程碑式人物,是埃拉托色尼(公元前276—前194),他写了一篇名为《星座》的文章。埃拉托色尼是一位希腊科学家、作家,曾在尼罗河河口的亚历山大港工作。《星座》给出了42个独立的星座神话(昴星团被当作单独的星座处理),并在每幅图中列出了主要的星星。
如今幸存下来的《星座》只是原作的摘要版,也不知是什么年代制作的,我们甚至无法确定原作是否真是埃拉托色尼所写;因此,《星座》的作者通常被称为伪埃拉托色尼。尽管如此,可以肯定的是他的资料来源确实非常古老,因为他在某些地方引用了赫西俄德失传已久的天文学著作。
星座神话另一个比较有影响力的来源是罗马作家希吉努斯所著的一本书,名为《诗情天文》,这本书写于公元2世纪。我们不知道希吉努斯是谁,甚至不知道他的全名是什么——显然不是公元前1世纪的罗马作家尤利乌斯·希吉努斯。
《诗情天文》以埃拉托色尼列出的星座为基础(希吉努斯的不同之处,仅在于将昴星团划归到金牛座中),但也包含许多额外的故事。希吉努斯还写了一本通俗神话纲要,名叫《传说集》。与阿拉托斯的《物象》一样,希吉努斯天文学著作的许多插图版本,都是在中世纪和文艺复兴时期制作的。
罗马作家马库斯·马尼利乌斯几乎不为人知,他在公元15年前后写了一本名为《天文学》的书,显然是受到了阿拉托斯《物象》的影响。马尼利乌斯的书主要讲占星术,而非天文学,但书里包含许多对星座知识的见解,所以我会在这本书中多次提到他。
后文还会经常出现另外三位神话作家的名字,他们不是天文学家,但在我们回顾星座历史前必须先介绍一下他们。其中最重要的一位是罗马诗人奥维德(公元前43—公元17),他在著作《变形记》和《岁时记》中讲述了许多著名的神话,前者论述了各种关于变形的神话,后者是罗马历法专著。第二位是希腊人阿波罗多洛斯,他在公元前1世纪晚期或公元1世纪的某个时期编纂了一部几乎是百科全书式的神话摘要,名为《书藏》。第三位是希腊作家——罗得岛的阿波罗尼俄斯,他于公元前3世纪创作了《阿尔戈英雄纪》,这是一部介绍伊阿宋和阿尔戈英雄航行的史诗,其中包含大量的神话信息。这些都是本书星座故事的主要来源。
托勒密(约100—178)在埃及亚历山大港工作时,使希腊天文学达到了顶峰。公元150年前后,托勒密出版了一部介绍希腊天文学知识的综述,这本书后来以其阿拉伯名 Almagest 广为人知(中文名《天文学大成》),其意思是“最伟大的”。这本书的核心内容是一份星表,其中列出了1 000多颗星星组成的48个星座(见表1),对于星星亮度的估计,主要基于三个世纪前希腊天文学家喜帕恰斯的观测结果。
表1 希腊天文学家托勒密在公元2世纪的《天文学大成》中列出的48个星座(现代拉丁名)
续表
托勒密并没有像如今的天文学家那样用希腊字母标识星表中的星星,而是描述了它们在每个星座图中的位置。例如,金牛座有颗星被托勒密称为“靠南的那只眼睛上的红色星星”,这颗星如今被称为毕宿五。有时,这个系统也很麻烦:托勒密艰难描述南船座中一颗星星的文字为“船尾的小盾牌上方,两颗紧邻的星星中最靠北的那颗”(如今这颗星被称作船尾座ξ星,中文名为弧矢增十七)。
埃拉托色尼和喜帕恰斯建立了这样一种传统:通过星星在星座中的位置来描述星星。显然,希腊人不仅将星座视为星星的组合,还将其视为天空中的真实图画。如果他们给星星单独命名,辨识起来会更加容易,但托勒密只在阿拉托斯四个世纪前命名的星星中增加了四颗星:牛郎星,托勒密称之为Ἀετός,意思是鹰;心宿二,托勒密称之为Ἀντάρης;轩辕十四,托勒密称之为Βασιλίσκος;织女星,托勒密称之为Λύρα,与它所在的天琴座同名。
对于托勒密对天文学的影响,怎么强调也不为过。我们如今使用的星座系统,本质上就是对托勒密的系统做了一些修改和扩展。欧洲和阿拉伯的制图师使用托勒密的星座图已有1 500多年的历史,正如英国第一位皇家天文学家约翰·弗拉姆斯蒂德在1729年出版的《弗拉姆斯蒂德星图》序言中所说:
从托勒密时代到我们的时代,他(托勒密)所使用的名字一直被各国聪明而博学的人所沿用。阿拉伯人总是使用托勒密的星座形式和名称,旧的拉丁文星表也是如此,哥白尼的星表和第谷·布拉赫的星表也是如此,以德文、意大利文、西班牙文、葡萄牙文、法文和英文出版的星表也是如此。古人和现代人的所有观测,都使用托勒密的星座形式和星名,因此有必要遵守它们,以免我们因改变或偏离它们而使过去的观测变得难以理解。
在托勒密之后,希腊天文学进入了永久的黑暗时期。到公元8世纪,天文学的中心已经从亚历山大港向东转移到了巴格达,在那里,托勒密的作品被翻译成阿拉伯文,并获得了我们后来所知的名字《天文学大成》。阿尔·苏菲(903—986)是阿拉伯最伟大的天文学家之一,他根据《天文学大成》里的星表,在《恒星之书》中制作出了自己的星表版本,其中介绍了许多阿拉伯星名。
贝都因阿拉伯人给每颗亮星都起了自己的名字,例如Aldebaran(中文名毕宿五)就是从他们那里继承来的星名。他们也有和希腊人截然不同的星星传说,而且他们通常认为单颗星星代表动物或人。例如,现在我们所知的蛇夫座α星和蛇夫座β星,被阿拉伯人视为牧羊人和他的狗,而旁边的星星构成了一片有羊的田野。在天空中的其他地方,我们还可以找到骆驼、瞪羚、鸵鸟和鬣狗家族。
到了阿尔·苏菲的时代,一些阿拉伯星名已有好几个世纪的历史了,以至于这些名称的含义并不为他和同时代的其他人所了解,直到今天仍不为人知。阿尔·苏菲和其同胞们使用的其他星名,都是直接译自托勒密的描述。例如,星名Fomalhaut(中文名北落师门)来自阿拉伯语,意思是“南方的鱼的嘴巴”,这是托勒密在《天文学大成》中使用的描述。
阿拉伯星名的另一个丰富来源是星盘,这是希腊人发明的一种寻星装置,类似于一个平面的天球,后来由阿拉伯人发展到很复杂的程度。每个星盘都有一个带装饰性指针的旋转圆盘,指示每颗亮星的位置;指针上刻有它们的名称,以助识别。
从10世纪起,托勒密的阿拉伯文译作因阿拉伯人入侵而重新传入欧洲。在那里,人们将阿拉伯文重新翻译成当时的科学语言——拉丁语。特别是西班牙的托莱多市,据说在12世纪已成为名副其实的翻译工厂,西欧各地的学者们蜂拥而至,研究那些奇妙的新作品——不仅是天文学作品,还有数学和其他科学分支的作品。
正是通过这种迂回路线,古老的希腊文字经过阿拉伯人之手传播,然后又在中世纪的欧洲被译为拉丁语,使我们最终得到了一个多语种的希腊星座系统,星星的拉丁名中包含了阿拉伯名与希腊名的混合体。
阿尔·苏菲也以其拉丁化的名字Azophi而闻名,他是一位阿拉伯天文学家,在公元964年制作了《恒星之书》,这是托勒密《天文学大成》星表的修订和更新版。除了翻译托勒密的星表外,这本书还包含阿拉伯人自己的星名列表、由阿尔·苏菲本人确定的星等,以及每个星座的两幅图,一幅是在天空中看到的星座,另一幅是左右翻转图,就像我们在天球仪上看到的那样。现存最古老的副本,据说是由他的儿子在1010年前后制作的,存于英国牛津大学博德利图书馆,手稿编号为“马什144”。
尽管阿拉伯天文学家增加了星名的数量,但星座的数量保持不变。首次对托勒密48星座进行扩展的,是德国数学家、制图师卡斯帕·沃佩尔(1511—1561)。1536年,他在一座天球仪上将安提诺俄斯座和后发座描绘为两个独立的星座。托勒密在《天文学大成》中提到它们时,将它们描述为星群,分属于天鹰座和狮子座的局部。1551年,著名的荷兰制图师赫拉尔杜斯·墨卡托(1512—1594)在制作天球仪时效仿了沃佩尔的做法。
丹麦天文学家第谷·布拉赫(1546—1601)在其发表于1602年的颇具影响力的星表中,将安提诺俄斯座和后发座单独列出,确保了它们后来被广泛采用。如今,后发座依然是一个公认的星座,但安提诺俄斯座却被重新合并到天鹰座中。
第谷时期正值欧洲的探索时代,航海家和天文学家们将注意力转向了南半球尚不为人所知的天区,那些天区对古希腊人来说处于地平线下。在那个时代,有三个人的名字脱颖而出。
第一个是荷兰神学家、制图师彼得鲁斯·普兰修斯(1552—1622),他的名字Petrus Plancius是Pieter Platevoet(字面意思是彼得·平足)拉丁化之后的写法。另外两个是荷兰航海家彼得·德克松·凯泽(约1540—1596)和弗雷德里克·德豪特曼(1571—1627),凯泽亦称彼得鲁斯·特奥多鲁斯或彼得·西奥多。令人惊讶的是,这三个人尽管都曾做出长久的贡献,如今却鲜为人知。
表2 1596年至1603年,根据彼得·德克松·凯泽和弗雷德里克·德豪特曼的观测引入的12个南天星座
普兰修斯指示凯泽进行观测,以填补南天极附近那些没有星座的天区。凯泽是“霍兰迪亚”号和后来的“毛里求斯”号的首席领航员,这两艘船属于1595年荷兰第一次远征东印度群岛时发出的四船舰队。
探险队在马达加斯加停留了几个月,凯泽的大部分观测都是在那里进行的。荷兰历史学家、地理学家保罗·梅鲁拉(1558—1607)在《宇宙志》(1605)中写道,凯泽使用普兰修斯送给他的仪器,从乌鸦巢中进行观测。他使用的仪器可能是十字星盘或通用星盘(有时也称天主教星盘),因为那时还是望远镜发明之前的时代。
凯泽于1596年9月去世,当时舰队在班塔姆(现在的万丹,靠近爪哇西部的塞朗)。当舰队于次年返回荷兰时,凯泽的观测结果被送到了普兰修斯的手上。令人遗憾的是,关于凯泽的生平和成就,人们似乎知之甚少,但他在天空中留下的印记是不可磨灭的。
凯泽观测的星星被划分为12个新创立的星座,1598年,这些星座首次出现在普兰修斯的天球仪上,两年后又出现在荷兰制图师约多克斯·洪迪厄斯(1563—1612)的天球仪上。当德国天文学家约翰·拜尔将这些新星座纳入其1603年的著作《测天图》(当时的大型星图集)时,这些新星座的接受度有了保证。凯泽的观测结果最终被约翰内斯·开普勒以表格的形式发表在1627年的《鲁道夫星表》中。不幸的是,凯泽的原始手稿早已丢失,所以我们无从得知,把观测到的星星划分成12个新的南天星座这件事,究竟是他自己做的,还是后来由别人做的。
如果南天这12个星座的创立者不是凯泽,那么可能的候选人之一是弗雷德里克·德豪特曼,他是前往东印度群岛的荷兰舰队指挥官科内利斯·德豪特曼(1565—1599)的弟弟。弗雷德里克也是船员之一,他独立于凯泽,自己进行了天体观测。
凯泽死后,弗雷德里克·德豪特曼可能会看到凯泽的记录,并很可能在返航的漫长旅程中接管这些记录。我们很容易想象,弗雷德里克将两份观测结果合并起来进行整理,将它们组合为星座,以此来代表他们见到的奇妙事物,并计划在不久后的下一次南下航行中开展更广泛的观测活动,以消磨海上时间。
1598年,德豪特曼兄弟第二次前往东印度群岛。在这次航行中,科内利斯被杀,弗雷德里克被苏门答腊岛北部的阿特杰苏丹监禁了两年。弗雷德里克充分利用自己被囚禁的时间,学习当地的马来语,并进行天文观测。
1603年,弗雷德里克返回荷兰后,将观测结果作为附录发表在自己编纂的一本马来语和马达加斯加语词典中——这是历史上最不可能出现的天文出版物之一。他在引言中写道:“添加了我在第一次绕南极航行时观察到的几颗星的赤纬;第二次航程中,在苏门答腊岛,经过更加勤勉的改善,观测到的星星数量也增加了。”
英国天文学家爱德华·鲍尔·克诺贝尔对该星表的一项研究表明,德豪特曼将凯泽观测过位置的星星数量增加到了303颗,不过其中107颗是托勒密已知的星星。德豪特曼并没有标注凯泽的功劳——事实上,虽然他们对天空有共同的兴趣,但两人的友谊似乎在一起航行的过程中发生了破裂。
现存最古老的南天星表,是由来自苏门答腊的荷兰海员弗雷德里克·德豪特曼(1571—1627)制作的,1603年在阿姆斯特丹出版。目前仅存的副本大约有六份,其中一份在牛津大学博德利图书馆。1927年,英国天文学家赫伯特·霍尔·特纳和爱德华·鲍尔·克诺贝尔私下出版了一份摹本。
在德豪特曼的星表中,他列出了304颗星星,但其中一颗(在天蝎座尾部)没有给出坐标。德豪特曼在书的引言中说,他在1595年至1597年首次前往东印度群岛时,对南天的星星做了一些观测,并在1598年至1602年的第二次航行中进行了修正,这一次星星的数量也有所增加。
德豪特曼的111颗星星分布在12个新的南天星座中。不过,他的星表的大部分,都致力于填充现有的托勒密星座——他给出了南船座中56颗星星的位置,其中52颗是新的星星,他还给出了半人座中48颗星星的位置。德豪特曼还首次把南十字列为一个单独的星座。1603年,威廉·扬松·布劳首次在天球仪上展示了德豪特曼的观测结果。
德豪特曼列出的12个新的南天星座如下,括号中为它们现在的名称:Den voghel Fenicx(凤凰座);De Waterslang(水蛇座);Den Dorado(剑鱼座);De Vlieghe(苍蝇座);De vlieghende Visch(飞鱼座);Het Chameljoen(蝘蜓座);Den Zuyder Trianghel(南三角座);De Paradijs Voghel (天燕座);De Pauww(孔雀座);De Indiaen(印第安座);Den Reygher,字面意思是“苍鹭”(天鹤座);Den Indiaenschen Exster, op Indies Lang ghenaemt,字面意思是“印度喜鹊”,在印度被命名为Lang(杜鹃座)。此外,德豪特曼还列出了以前已有的一些星座中的星星,这些星座包括天坛座、南船座、半人马座、南冕座、南十字座、豺狼座、天鸽座(他称之为De Duyve met den Olijftak,字面意思是“衔着橄榄枝的鸽子”)、天蝎座的尾巴和波江座的南部(被他称为den Nyli,意思是尼罗河)。
在书的引言中,德豪特曼表示,自己进行第二次观测并出版星表的动机,是“为所有在赤道以南航行并对天文学或数学艺术感兴趣的海员服务”。四分之三个世纪后,大致与此相同的精神激励了年轻的埃德蒙·哈雷对圣赫勒拿南部的天空进行后续观测。
彼得鲁斯·普兰修斯没有留下任何书面记录,因此,我们对于他在星座系统发展中所起的作用的了解,是基于对他留存下来的地图和天球仪的研究。
普兰修斯首次涉足天体制图是在1592年,他绘制了一张地图,顶角的小插图展示了北天和南天的星图。这些星座中有两个是他自己创立的,它们是天鸽座和南极守护者座,其中,南极守护者座的意思是“南天的牧夫”(希腊人称牧夫座为北极守护者,意思是“看守熊的人”)。天鸽座是由托勒密在《天文学大成》中列出的大犬座南部的星星组成的,这个星座最终被保留到如今的星座系统中。南极守护者座则没有保留下来,从有关南天恒星的粗略信息来看,它位于南鱼座和南天极之间,这片区域如今属于天鹤座和杜鹃座。
1598年,普兰修斯与荷兰人约多克斯·洪迪厄斯一起制作了一座天球仪,这是星座历史上的一座里程碑。这座天球仪基于1597年彼得·德克松·凯泽去世后从东印度群岛被带回的观测结果,首次展示了12个新的南天星座。不久后,普兰修斯的竞争对手威廉·扬松·布劳,使用了由弗雷德里克·德豪特曼编制的相同星座的星表(见下文)。
1612年,普兰修斯在天球仪中引入了鹿豹座、麒麟座以及其他一些在南天和北天都未被承认的星座——约旦河座、底格里斯河座、蜜蜂座、公鸡座、小蟹座和南箭座。除了最后两个星座,其他星座最早出现在印刷星表上,是在1624年雅各布·巴尔奇出版的《恒星平面天球图的天文学应用》中,这导致一些人误将这些星座的设立归功于巴尔奇。
德豪特曼星表中那些位于南天的星星,被划分成12个星座,与普兰修斯和洪迪厄斯的天球仪上的12个星座是一样的,荷兰制图师威廉·扬松·布劳(1571—1638)从1603年起将它们用于天球仪上。如今人们认为,这12个南天星座是凯泽和德豪特曼共同创立的,它们至今仍在使用。然而,荷兰历史学家埃利·德克尔认为,将新观测到的星星划分为12个星座,真正的功劳应属于彼得鲁斯·普兰修斯,他在1597年收到了凯泽的观测结果。
不管怎么说,普兰修斯创立了其他的一些星座,这些星座无疑是他自己的,其中包括天鸽座,它是由托勒密列出的围绕大犬座的九颗星星组成的。他还从托勒密未描绘的暗星里,创立了听起来不太可能存在的麒麟座和鹿豹座。普兰修斯的这三个星座至今仍被天文学家所接受,但他创立的其他星座就被搁置一旁了。
随着天文观测精度的提高,以及描绘暗星的精度的提高,创新者开始有机会在古希腊人已知的天区中引入新的星座。
17世纪后期,波兰天文学家约翰内斯·赫维留(1611—1687)又引入了10个星座,填补了北天星空中剩余的空白区域。赫维留把这些星座都列在1687年的星表中,并在随附的星图集《赫维留星图》中对它们进行了描述;他去世后,星表和星图集在1690年出版。尽管赫维留拥有用于观测月球和行星的望远镜,但他仍坚持用肉眼观测恒星位置;他的许多星座都刻意设置得很暗,仿佛是在炫耀他自己的眼力。
在赫维留创立的星座中,有7个(见表3)被后来的天文学家所接受,被拒绝的3个是地狱犬座、迈纳洛斯山座和小三角座。
约翰内斯·赫维留是来自但泽(现为波兰格但斯克)的一位富有的酿酒师。17世纪40年代,他着手扩大和改进第谷·布拉赫的星表。从1663年起,赫维留在其第二任妻子伊丽莎白(约1646—约1693)的协助下,用象限仪和六分仪等肉眼观测仪器,在自家屋顶的天台上进行观测。1679年,一场大火烧毁了这座建筑的大部分,但他珍贵的星表得以获救。1687年赫维留去世时,他的星表和星图正在印刷。1690年,伊丽莎白监督了星表和星图的最终出版。
赫维留的主要著作分为三部分:第一部分名为《天文学导论》,其中包括对他创立的10个新星座的描述;第二部分是由1 564颗星星组成的星表,名为《赫维留星表》;第三部分是星图集《赫维留星图》。
赫维留引入的星座中,有7个至今仍在使用(见表3)。其中,盾牌座设立于1684年,用以纪念在那场毁灭性火灾之后帮助赫维留重建天文台的波兰国王。其余的星座设立于1687年,印刷星表上所写的年份是1687年,实际的出版年份是1690年。《赫维留星图》上增设的其他3个星座——地狱犬座、迈纳洛斯山座和小三角座,后来都被其他天文学家废弃了。
表3 约翰内斯·赫维留在其1687年的星表中引入的7个星座
虽然北天的星座已设置完毕,但南天仍有空白。填补这些空白的,是法国天文学家尼古拉·路易·德·拉卡耶(1713—1762)。1750年,他航行到南非,在好望角(当时尚未被称作开普敦)著名的桌山下建立了一座小型天文台;那座山给拉卡耶留下了深刻的印象,所以他后来以它的名字命名了一个星座——山案座。从1751年8月到1752年7月,拉卡耶在好望角观测了近10 000颗星星的位置,能在短时间内达到这样的总数真是惊人。
从1751年8月到1752年7月,法国天文学家尼古拉·路易·德·拉卡耶在好望角桌湾附近一所房子的后面,用一个安装在3英尺
象限仪上的、口径仅13.5毫米的望远镜观测南天星空。借助这些基本设备,他仔细编制了南回归线和南天极之间大约9 800颗星星的精准观测结果。
1754年,拉卡耶将裸眼看到的1 930颗星星标记在一张大幅平面星图上,并将其提交给法国科学院;两年后,科学院的大事记中发表了一张包含近530颗亮星的小幅版画,并附有一份名为《南天恒星赤经赤纬表》的星表。拉卡耶的平面星图中包括他创立的14个新星座,用来容纳那些以前未被收进星座,而如今被他编录的星星。
拉卡耶的另一个创新,是他按照赤经的顺序对星表中的星星进行排列,而以前的星表都是按星座进行排列的。这个系统不仅更合乎逻辑,而且对于尚未建立任何星座的南天星空来说很有意义。
拉卡耶最终的星表《南天恒星》包含1 942颗暗至6等的星星,在他去世后于1763年出版。星表中包括和以前一样的平面天球图,但其中的星座名称使用的是拉丁语而不是法语,星星用希腊和罗马字母进行标示。在他最初和最终的星表中,拉卡耶都把南船座的星星分成了三部分——船底座、船尾座和船帆座,但星座的形象依然是一个整体。
表4 拉卡耶于1754年引入的14个星座
1754年,拉卡耶返回法国后,向法国皇家科学院提交了一张南天星空的星图,其中包括他自己创立的14个新星座(见表4)。1756年,星图的版画发表在学院的大事记中,拉卡耶的新星座迅速得到了其他天文学家的认可。凯泽和德豪特曼设立的星座,大多以奇异的动物命名;而拉卡耶设立的星座,则是在纪念科学仪器和艺术工具,只有山案座除外(它是以桌山命名的)。
1763年,拉卡耶最终的星表和修订后的星图以《南天恒星》为名出版,其中用拉丁文标明了新星座的名称。在拉卡耶的星表中,他将笨重的南船座分成了船底座、船尾座和船帆座,天文学家至今仍将它们用作单独的星座。除了创建14个新星座外,拉卡耶还废弃了一个先前存在的星座——查理橡树座,这个星座由英国的埃德蒙·哈雷于1678年引入,以纪念他的国王查理二世。
从拉卡耶时代开始,有很多天文学家试图在天空中留下自己的印记,但后续所有对星座进行调整的人都没有取得持久的成功。1801年,当德国天文学家约翰·埃勒特·波德(1747—1826)出版巨幅星图集《波德星图》时,人们对星座的狂热达到了顶峰,这本星图集共包含100多个不同的星座。也是在那时,天文学家开始意识到,事情的发展已经远远偏离了正轨。随后的一个世纪里,这个数字被自然损耗过程所削减。英国天文学家弗朗西斯·贝利(1774—1844)在削减这个数字方面发挥了重要作用;他在1845年的《英国天文协会星表》中收录了87个星座,现代星表中唯一被他遗漏掉的,是赫维留的盾牌座。1899年,美国历史学家理查德·欣克利·艾伦在其著作《星名的传说与含义》中总结了当时的普遍情况:“现在,或多或少被认可的星座数目有80到90个。”
天文学界新成立的管理机构——国际天文学联合会(英文缩写IAU)一劳永逸地解决了这个问题。1922年,国际天文学联合会第一届大会正式通过了我们如今使用的、覆盖全天的88星座列表。
但是,还存在一个严重的缺陷:星座仍然没有得到普遍认可的边界。波德时代的制图师在星座图之间模糊地绘制了蜿蜒的手绘线,但这些线是任意的,并且画法因星图集而异。更麻烦的是,有些星星在星座之间是共享的,这一传统可以追溯到托勒密的《天文学大成》。星座的边界需要某种标准化的形式。布鲁塞尔皇家天文台的比利时天文学家尤金·约瑟夫·德尔波特(1882—1955)在1925年向国际天文学联合会第二届大会提出建议——应明确定义星座边界。国际天文学联合会对他表示感谢,并交给他一个任务:把这个建议变成现实。
德尔波特沿着1875年的赤经和赤纬线划定了星座边界。他选择这个年份是为了与美国天文学家本杰明·阿普索普·古尔德(1824—1896)的早期工作保持一致,后者于1877年在自己的星图集《阿根廷测天图》中发布了南天星座的边界。根据国际天文学联合会变星委员会的要求,德尔波特的边界呈锯齿形,以确保所有已命名的变星都处于已分配的星座内。德尔波特还修改了古尔德的一些边界,特别是在古尔德使用对角线和曲线,而非垂线的地方。
德尔波特的工作在1928年的国际天文学联合会会议上获得了批准,并于1930年发表在一本名为《星座的科学边界》的书中。这本书相当于一项为天空划界的国际条约,自那时起,全世界的天文学家都遵守这项条约。如今,星座不再被视为由星星组成的图案,而是像地球上的国家一样被视为天空中精确界定的一片区域。然而,与地球的地图不同的是,天空的“地图”不太可能发生改变。
图2 1930年,比利时天文学家尤金·德尔波特代表国际天文联合会确定了星座的官方边界。这是他在《星座的科学边界》(1930)中绘制的北天部分星图,其中包括仙女座和仙后座。星座边界以赤经圈(相当于天空中的经度)和赤纬圈(相当于天空中的纬度)为界。在这种对天空进行的更新、更科学的描绘中,古老的星座形象一去不复返。(作者收藏)