坐井观星_徐刚
25-03-29 21:44 微博认证:文津奖、吴大猷奖获奖图书《星空帝国》作者

#星座图像史##大闹星空# 说一个常被忽视的问题——星座图像的“左”与“右”
《史记·天官书》曰:“黄比参左肩;苍比参右肩。”《晋书·天文志》对参宿的描述为:“参,白兽之体。其中三星横列,三将也。东北曰左肩,主左将;西北曰右肩,主右将;东南曰左足,主后将军;西南曰右足,主偏将军。”除去星占内容不看,这两段文字告诉我们天上的白虎以背部朝向我们,因为只有这样参宿四才能是白虎的左肩,参宿七才会是右足,所以白虎形态大体如图1所示。
与中国人的理解相反,西方人认为参宿四是猎户的右肩,参宿七为左足,所以猎户应是面朝我们的。这是古希腊时代就确定的,天文学家喜帕恰斯规定从地面望向星空时,所有人物星座都是正面对着观察者的。为什么会有这条看似对天文学发展无关紧要的规定呢?
这是因为记录星座有两种方式,一是星图,另一种是天球仪,如同中国古代的浑天说一样,古希腊人也将天空想象成球体,称为“天球”,天球仪就是模拟天球的仪器。人类看到的星空是天球内表面,天球仪上的星空是外表面,两者相反,或者说互为镜像。如果天球仪与地面视角的星图使用同一套图案,必须左右颠倒。这样就会出现人物左右属性相反的问题。比如:在托勒密的《天文学大成》中猎户座是右手举棒,左臂搭着狮皮,镜像后就变成了左手举棒,右臂搭着狮皮。如果仅仅如此似乎影响不大,但古希腊人习惯用恒星在星座图像中的位置来定位或称呼它们,比如参宿四是“右肩上的红色星星”,参宿七是“左脚的亮星”,而天球仪上参宿四位于猎人左肩,参宿七出现在右脚,与恒星称谓出现了矛盾,甚至还会导致观测记录出现混乱。所以喜帕恰斯规定地面视角看到的是星座人物正面,其推论就是天球仪上的星座应该背对观众,只有这样才能维持人物左右属性和观测记录的稳定。
但这个规则并没有被伊斯兰世界所接受。阿尔·苏菲的《恒星之书》星图是我们现在所见最早基于托勒密星表的星座图像,同时采用地面和天球两个不同视角,地面视角星图,严格遵循托勒密的描述。但天球视角星图却是地球视角的镜像,人物左右颠倒(图2、3、4)。苏菲这样做可能有一个原因,就是方便他的学生理解星座在天空中的真实状态,他举例说,可以将天球视角图像翻过来,举到光线下从背面观察,以帮助我们理解地球视角的星座图像。尽管有些理由,但这一改变毕竟违背了正统的文本叙述。
《恒星之书》这种完全正面的天球视角图像是阿拉伯人的发明,还是在希腊-罗马时代就已经出现了呢?正如我们在法尔内塞阿特拉斯天球上看到的那样,出现了一些面朝我们的角色(图5),这也许是艺术家与天文学家博弈的结果,学者们是严谨的,星座在天球上露出背部在他们看来是科学推理出的真相,而艺术家是浪漫的,他们希望把最美的一面展现给观众。互相妥协的结果可能是:一些星座可以正面呈现,但它们应该是左右属性没有显著区别的,比如仙女、仙王这样左右基本对称的角色。同样的情况也出现在美因兹天球上(图6),但喜帕恰斯之前的库格尔天球却几乎全是正面图像(图7)。依据现有资料我们很难判断希腊-罗马时代全正面图像的天球仪是否已经成为传统,但十五至十七世纪的欧洲天球仪上,喜帕恰斯的规定仍然被较好的遵守(图8、9)。
1603年,德国业余天文学家拜尔出版了他的划时代巨著《测天图》,在这部地面视角的星图集中,人们惊奇地发现猎户(图10)、英仙(图11)、武仙等人物被刻画成了背对观众的模样。拜尔没有解释这样做的原因,我认为不能排除有意挑战传统的可能,因为他的星图已经有了完善的坐标体系,并且采用希腊字母为恒星编号,完全不需要再借助星座图像定位恒星了,所以左右颠倒的图像也不会造成混乱。星图出版后虽然招致保守天文学家的指责,但仍然大受欢迎,成为后世四大古典星图集之首。在拜尔打破惯例之后,一些天球仪上也出现了正面图像(图12、13),喜帕恰斯和托勒密的规定逐渐被人们抛到脑后。
1729年弗拉姆斯蒂德的《天球图谱》出版,在这部星图集的前言中作者明确表达了对拜尔的不满,并指出弗拉姆斯蒂德绘制这本星图的目的之一就是要纠正拜尔不负责任的行为,重建基于托勒密《天文学大成》的正确图像。《天球图谱》的星座图像(图14、15)严格遵循《天文学大成》文本,并为之后的《波德星图》(图16)和《贾米森星图》等继承。
今天,天文科普领域弗拉姆斯蒂德开创的经典图像仍是主流,但拜尔图像以及赫维留的天球视角图像也时常被采用,当然还有更多新创作的图像,已经没人在意人物的左右属性问题了,正面和背面图像交替出现在天球上或星图中(图17、18)。

发布于 北京