从伊巴谷星表与哥白尼星表谈起
 ___《天体运行论》研学心得之六
    托勒密《天文学大成》与哥白尼《天体运行论》中均有星表，本文仅就二者之异同谈点研学心得。
  • 一、伊巴谷星表
（一）、1496版托勒密《天文学大成》没有星表，但1515版和1528版《天文学大成》均附有星表，亦即所谓的喜帕恰斯星表，学界多称之为伊巴谷星表。该星表按照天区分为65组（48个星座），但并不是完全按照星座分组，故多有交叉，一个星座的恒星会被分到不同的组内。星表内容主要有以通俗语言描述的恒星概略位置、数字序号、经度、纬度以及星等组成。1528版则将数字序号改为以星座符号表示。
     对星座位置的语言描述，极为通俗，比如：下图中喜帕恰斯观测白羊座的记录；但需要注意的是那时并没有希腊字母编号，喜帕恰斯是不可能会使用希腊字母编号的；因为使用希腊字母对恒星编号始于公元1603年的拜耳古典艺术星图。对于喜帕恰斯观测白羊座的记录，笔者发现在类似宋代那样的星图上，直接看图说话，二者并无多大差别。
（二）、星表的经度与纬度数值是基于黄道坐标系的，但其经度数值并非是按照0到360的圆周分度数值，而是中国古代常用的入宿度数值，亦即以某一恒星为距星度量出来的相对经差值。比如：狮子座就是以二十八宿星宿一为距星测量的，不过其中有两颗恒星则是参照另一颗恒星测量的。
    采用入宿度的方法，说明在哥白尼（1543）之前并无0到360 圆周分度的星图应用，这一点哥白尼在《天体运行论》中设定第一宫0度起点时说的很清楚。笔者想说的是，曾几何时，中国古人使用入宿度却遭到了某些天文学家的嘲笑，说什么中国古代没有经纬度的概念，经纬度是西方传来的，他哪里读得懂黄帝时期天球上的“房昴为纬、虚星为经”是啥意思，何为经，何为纬，远古的织女都知道！他哪里知道“入宿度”“去极度”与现代意义上的“经纬度”在本质上有何不同。
     （三）伊巴谷星表记载的是恒星在天球上的坐标数据，尽管说起来恒星应“恒”，但也确实存在恒星自行的问题，不过，因其自行所引起恒星之间相对经差发生变化的量却是微乎其微的，6000年的变化量也不过是分秒级而已。再者，因其测量技术与现代测量技术水平不同而存在一定的误差，也是无可非议的。笔者要强调说明的是：曾有网文（来自某权威专家）称喜帕恰斯是通过与其相隔150年的星表进行比较，发现经度值普遍变化1.5度，从而发现“岁差百年1度”的。这种说法纯属无稽之谈！因恒星自行引起恒星之间相对经差发生变化的量微乎其微，6000年不过是分秒级的数值，你150年岂能会有1.5度的变化？况且，对这种离散的分组入宿度星表，你如何进行系统的比较？《天文学大成中》喜帕恰斯、托勒密自己都没有“星表比较”这样的说法。实际上，这不过是某些人依据星表0到360圆周分度的主观拟想，以所谓岁差百年1度，所进行的逆向虚构罢了；因为当时并不存在具有0到360度可比性的星表。有学者曾通过将宋代星图（苏州石刻图与流落海外的天象列次分野图）与现代星图进行比较，发现其测量精度令人赞叹；这也说明恒星自行引起恒星之间相对经差发生变化的量的确是微乎其微的。令笔者疑惑的是：为何今人可见宋之星图而不见宋之星表？为何今人可见伊巴谷星表而不见伊巴谷之星图？
   （四）前面讲到恒星自行引起恒星之间相对经差的变化微乎其微，但不可忽略由于天（地）轴倾斜，其进动、章动却会引起恒星在纬度上的变化。这种变化，即便是变化量较小，也对判断以入宿度、去极度方式编制的星表之年代具有重要的意义。以勾陈一为例：
                          现代天文星图软件回推计算出的不同年代勾陈一的黄纬度数
       勾陈一，亦即北极星，在中国古代天球赤道坐标系中无疑具有非同一般的地位。作为星表中的第一颗恒星，此表中勾陈一名列首位，其黄纬“66度”，说明其观测年代当在公元1206年之后，也就是1276南元代郭守敬天文观测、编修《授时历》的时期，也许这仅仅是巧合。实际上，所谓伊巴谷星表中的数据并非是在同一时期测绘而得的，其测量时间上下涵盖数千年，比如北斗七星（大熊座的部分），其黄纬数据对应的天象年代为战国时期，亦即前432年曾侯乙墓二十八星宿图绘制到前364年甘德观测并发现木卫这个时期；而毕宿星团（中国古代分至点四仲中星“毕心张危”的“毕宿”）其黄纬数据的年代则更早，其天象年代大约在前4388年。年代早也罢，晚也罢，若根据年代判断星表的编制时间，前4388与公元1276年二者中，唯有1276才可能是星表的编制时间，这自然是符合逻辑的推断。
      2022年10月22日09:51:42，科技网发布最新科技消息：《世界上已知最古老的恒星图被发现隐藏在中世纪的手稿中》；研究人员认为他们已经发现了隐藏在一本中世纪希腊手稿中的喜帕恰斯的失落的历史文件的碎片。索邦大学和剑桥大学的研究人员随后能够破译四个星座的描述。研究小组还说新发现的数字证据与真实的恒星坐标高度一致；报告还说到喜帕恰斯可能使用了浑仪（这说明喜帕恰斯的观测误差很小）。《天文学史》杂志刊登了关于这一发现的研究报告。研究报告声称发现的喜帕恰斯星表是赤道坐标系的，但又说“东西轴上的位置由黄道带表示“，岂不是自相矛盾？难道喜帕恰斯也与托勒密一样也是“赤道与黄道混淆不清”？（参见佛罗里达州立大学Dennis Duke从天文学视角剖析《天文学大成》BUG的论文）
      托勒密在1528年版《天文学大成》中，为了制作星表，曾经借助于“别人”“有一种方法可快速”把赤道坐标系里的恒星坐标转成黄道系星表的，这可是托勒密在书中自己说的。既然有赤道系的星表数据，为何还要转换成黄道系？汤若望也曾把《崇祯历书》中的28宿赤道系数据转成黄道系，书中的修改痕迹尚在；这似乎好像是要彰显黄道系优于赤道系；不过，单打一的“黄道坐标系”的黄极是虚拟的点，无“极星”标志定位，连“北”都找不到，离开了天球赤道坐标系如何“直接观测量”？这无疑是所谓十二星座和黄道十二宫对天体观测测量定位的死结！这一次研究报告仓促出阵、发布消息：找到了喜帕恰斯“赤道坐标系星表（图）”，的确是值得恭贺的大事！因为这可以解决一个重大问题：不要再说什么“黄道十二宫单打一找不到北了”！
    Dennis Duke之论文曾指出，纽格鲍尔（Neugebauer）在他的《古代数学天文学史》中，认为在喜帕恰斯时代，“恒星位置的球面坐标系还不存在。……在《天文学大成》中的恒星目录之前，希腊天文学中没有任何地方证明正交球面坐标用于确定恒星位置”。
        总而言之，无论这个伊巴谷星表采用黄道系，还是赤道系，无论星表的数据来自何人所测，在笔者看来都是无关重要的；重要的是星表首席星座勾陈一的黄纬度数“66度”，到底意味着什么！是地球村天文学家应思考的问题！当然，事实上也是西方天文学巨著《天文学大成》到底成书于何时绕不过去的坎！ 显而易见，1206年之后才可能的勾陈一“66”度，白纸黑字！ 告诉世人此所谓伊巴谷星表与前2世纪的喜帕恰斯和公元2世纪的托勒密毫不相干！那么，1515、1528的《天文学大成》还可能是前2世纪和公元2世纪的作品吗？还能以此来填补古希腊天文学史中世纪之前的荒芜与空白吗？ 实际上，暴露《天文学大成》造伪虚构的证据并不仅仅是这个“黄纬66度”，无法掩盖的为证明“岁差百年1度”而虚构岁差实例的一系列天文数据，那才是神仙也无法抹去的铁证！至于那些白天可看到太阳距离双鱼座3度的说辞、夜间能能看到月亮但却不知位于哪个宫位的事例……就权当是天文学大家的说笑吧！
     之前笔者在《十二星座与十二星宫》一文中提到过的：从天文历法应用与天体运行理论研究的视角来看，所谓西方“黄道十二宫的历史不过是五、六百年而已”的说法有问题吗？
  • 二、哥白尼星表
  • 在1543版《天体运行论》中，哥白尼也编制了一个星表。此星表是在《天文学大成》伊巴谷星表基础上改变而成的。其差别在于：哥白尼首次采用了0到360圆周分度，将《天文学大成》离散分组的入宿度（恒星之间的相对经差）进行了从0到360度的系统转换。哥白尼设定黄经0度基准的起点在白羊宫第一星（娄宿二），之前笔者以为第一星是娄宿一，但根据注释词条的解释是娄宿二，二者相差46.7秒，但无实质性影响，只是二者对应的天象年代不一，娄宿一对应前446年，娄宿二对应前389年，无论选哪一个都应是符合0度基准随岁差而动态变化的规律。现代天文软件沿袭了这一分度方法，尽管哥白尼当时并不知晓0度基准（春分点）的设定意味着与哪一年的天象相对应，但这种方法客观上毕竟还是对现代高科技条件下天文学做出了贡献。
                            转换后星表的小熊座数据
                               转换后天蝎座的数据
                               转换前白羊座的数据
                                           转换后白羊座的数据
    转换前娄宿二的经度坐标6度40分，转换后直接定义为0度；转换前娄宿一7度40分，转换后在娄宿二0度0分的基础上顺推而递增1度（7度40分 - 6度40分）。
       需要指出的问题是：1543年在哥白尼设定白羊宫第一星（娄宿二）为黄经0度基准的时候，真实的黄经0度（春分点）并不在白羊宫第一星，而实际上已经西移了26度48分53.5秒；也就是说白羊宫第一星黄经0度标志着是前389年的春分点所在。所以说其0到360度的分度的这个星表只适合用于前389年那个时期的百余年间（岁差71.57年/1度，一百年左右就会有1.5度的经差，所以必须得重新制表才行），而对于1543年的人们来说，当时白羊宫第一星的黄经当应是26度48分53.5秒，而不是0度0分了。从确定分至点在恒星背景上的位置之视角来看，显然不如中国古代二十八宿365.25天度的坐标系统方便，因为分至点（0度基准）始终是动态变化的；且以0、90、180、270 表示分至点极为抽象，很难搞清楚分至点到底位于恒星背景的哪个位置上。至于哥白尼为何如此设定以及引发的相关问题请参阅《十二星座与十二星宫》。
     哥白尼设定了以白羊宫第一星为黄经0度起点的圆周分度系统，但由于岁差的问题导致了按照黄经表示的天体位置事实上是很难与十二宫相对应的：
        比如，以白羊宫第一星为黄经0度起点度量，那么狮子宫的30度范围是从120度到150度，若某行星位于狮子宫中点，即为黄经135度；但由于岁差问题，黄经0度基准西移了27度，此时狮子宫中点那颗行星的黄经就是162度而不是135度了；若不知岁差27度，依旧从白羊宫第一星度量，你就会把这个162度置于室女宫（范围150到180度）12度的位置上。笔者发现，哥白尼所有的行星观测记录都是以白羊宫第一星为黄经0度度量行星在十二宫的位置，并不考虑实际的黄经0度在何处。实际上，这种方法就是同中国古代在二十八宿周天365.25度的天球上定位一样，只不过是达不到二十八宿精确到1度的水准，因为每一宿都有距星为基准；而十二宫除了第一宫有白羊基准外，其他各宫都无基准星，且十二个星座与十二宫根本无法做到一一对应，十二个宫就有五个宫的界限划分存在两个星座交叉的情况，再加上没有天球赤道坐标系的底层支撑，仅靠没有标志星的黄极连北都找不到，真不知道他们是如何单打一测量定位的。说白了，基于不可直接观测量的黄道而创立的所谓黄道十二宫，不过就是为填补西方天文学体系空白而构建的不接地气的有别于“二十八宿十二支、十二辰、十二次（宫）”的系统。当然，你可以说黄道十二宫符合日心说，但你不可能站到太阳上去观测；你可以鄙视中国古人创立的天球赤道坐标系这个天人合一具有自然时间的系统，但你未必知道它既不是错误的地心说也不是仅仅局限于太阳系的日心说而是浑天宣夜说的具有实用价值的系统；这一点哥白尼是知道的，所以他用行星“平位置”的概念以别于动态的黄经位置；即便如此托勒密和他的所谓行星观测实例中行星之宫位置错置、事件时间昼夜颠倒的案例也并不少见（另文细述）。笔者说这些，无意贬低否定地心说提出日心说的哥白尼，哥白尼能通过30年左右的时间就发现并总结出至少需要一个或两个79年完整周期的实际观测才能得出五大行星运行规律的常数如会合周期、行度等，这的确是西方天文学史上非常了不起的壮举！当然，这些在古代中国秦汉之前就搞定了，马王堆汉墓里《五星占》应该不是伪造的吧！笔者感觉到，无论《天体运行论》所引用的观测数据准确与否，都完全可称得上是一部球面三角在天文学领域应用极致的好教材。
       《天体运行论》创作与哥白尼天文观测的时期，正是1496、1515、1528版《天文学大成》先后问世的时期，《天体运行论》所有章节几乎都离不开托勒密的数据支撑，可以说没有地心说的《天文学大成》就不可能有日心说的《天体运行论》，二者完全可称得上是珠联合璧的天文学巨著姊妹篇！尽管托勒密的《天文学大成》虚构伪造大量天文观测数据暴露了其创作年代并非是前2世纪和公元2世纪，与古希腊不沾边，但毕竟为《天体运行论》这部天文学巨著的问世做出了不可磨灭的历史贡献！《天文学大成》迄今还无中译本，《天体运行论》姗姗来迟直到1973年才有中译本（前三版1582年前并未被封禁，应有传到中国的机会，第四版虽被封禁，但封禁时间并不长），甚至某传教士口传日心说模型时还曾恶意篡改误导（此时早已解封）；不过这对网络时代的今天，拜读学习这些巨著已经不是难事。
…………
      客观地说：哥白尼以春分点黄经0度在白羊第一星为起点划分黄道十二宫，客观上实现了对黄道十二宫的30度分界，把十二星座与十二宫大致对应了起来，但只能是留给人们一个静态、固定的十二宫宫位图，永远定格在划分时的那一刻(因岁差【71.57年变化1度】所致其可与天象相吻合的生命期不过百年而已)! 自此之后，黄经0度基准线便与白羊第一星分离（再见白羊第一星的旅程恐需25780年）：一个抽象的0到360度在虚拟的黄道上独行！难道不是这样吗？除了专业技术人员对普通人来说你能知道今天黄经0度在恒星背景上的具体位置吗？你还能知道“毕心张危、房昴星虚”是啥意思吗？你还能知道“月次于毕” 几时朔望吗？顾炎武先生曾说过“三代以上皆知天文”！当今如何？你知道的！笔者认为我们的天文历法工作者不但应当好好拜读学习《大成》与《天体》，还应当应当充分利用现代科技传承伏羲氏留给子孙后代的宝贵财富而不应将其彻底抛弃！
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