張鈺哲：北斗談片

本文收錄于張鈺哲著《天文學論叢》（1934年）

繁星滿天，驟然看去，似乎是不可勝數(shù)。我們本著多識鳥獸草木之名的宗旨，想和那些燦爛的星點結識，應該從哪處入手呢？古詩里說得好，“挽弓當挽強，用箭當用長。射人先射馬，擒賊先擒王”。所以我們想認識星辰，一定要先從認識北斗入手。我想讀者諸君，認得北斗者，固然是很多。但與這座大名鼎鼎的星宿，素未謀面的，或者不免也有幾位。

這并不足為怪。現(xiàn)在交化進步的世界，通都大邑里的生活，與星斗接觸的機會，實在遠不如那終日沉醉在大自然里的樵子牧童，農(nóng)夫漁父了。不過若是我們肯稍為紆尊降紫，當夜色漫漫的時候，走到空曠的場所，向北方天空看去，這位北斗星君，也絕不深藏固拒。只要那煞風景的浮云濃霧，暫時斂避，他一定可以出來接見我們的。我們常聽說北斗七星，因為這座北斗，是合七個很亮的星點，排列而成。

這幾個星光亮的程度，在天空里，并不能占第一把交椅，只好委曲在第二等的地位。不過這七星能夠很整齊地排成斗形。而在斗之附近地方，又沒有光輝可與他相頡頏的星點，糝雜其間，大有鶴立雞群之勢。我們只要向北方天空稍加尋覓，沒有找不到的。

若是讀者諸君，要我明白地說出來，當七八點鐘時，北斗到底是在哪一方位？我可要敬謝不敏，無辭以對了。因為我既不曉得諸君的貴處哪里，假設讀者是在南京，或與南京緯度相差不多的區(qū)域。而觀星的時候是在十一月里。那么當七八點鐘時，北斗幾乎在正北向地平線上下。如果我們能看見北斗的的全身，其中各星的位置，將如下圖所表示：

北斗七星（原文圖）

北斗在地平線以下的部份，我們當然是看不到的。就是在地平線以上之部份，恐怕也被房屋樹林遠山所遮隔，莫從辯識。如果諸君此時向天空里遍尋北斗，也是狂然。諸君也切不要怪作者所說全是欺人之談，也不要因此次失望而灰心。

這失望對于星的認識，或許有甚大的貢獻。我們在七點鐘時看不見北斗，假若等到十一點時再去看看，又是如何？皇天不負苦心人。這堅持到底的精鐘，終究是有酬報的。那時諸君一定可以見到這隱在地平線下的北斗，整個地從東北角冉冉上升。日月升落，三尺童子，無有不知。然而眾星的升落，在許多讀者方面或許還是空前的發(fā)見。從前有一位英國天文家曾經(jīng)做過估計，說千人之中，曉得眾星有升落現(xiàn)象者，大概只有一人。經(jīng)過此番發(fā)現(xiàn)之后，諸君都變成為此千人中之一人了。

若諸君是在北平（今北京）的緯度上，那么北斗由南京看去，若正在地平線下，從北平看去，便可見得幾乎全部在地平之上。假使諸君在十二月里才去觀星，那么北斗由東北向上升的時刻，較之十一月里，可早二個小時。

認識北斗之后，觀星的工作可謂思過半矣。因為以后，可以從北斗作出發(fā)點，然后談到北斗之東有何星，北斗之西有何星；愈推愈遠，天空中較為光亮的星，就可以逐一地認識。

北斗七星，各有名號。從斗到柄，一一數(shù)出，便是天樞、天璇、天璣、天權、玉衡、開陽、搖光。首述四星，稱為斗魁；其余三星，便是斗柄。斗魁有時稱為璇璣，斗柄有時稱為玉衡。天樞天璇兩星，另有特別的效用。這兩星的方向正指著辰極的所在。辰極便是論語里頭所說的“為政以德，譬如北辰，居其所而眾星拱之”者是也。

天樞天璇又統(tǒng)稱作指極星；假如我們從天璇到天樞，再向前看去，等到了與天樞相距，差不多五倍指極兩星間的遠近，可以看見一個與北斗光輝相若的一星，便是北極星。別的星隨著天動星迴，東升西落，但是這辰極星可常居其所，無大移動。在夜色漫漫里，有人漂流于海洋之上，或迷途于沙漠荒野之間，這辰極可真成了指引迷津的救星。藉北極星以定方向，由來已久。 在回教的可蘭圣經(jīng)和希臘的古詩中，都會提起利用極星以作航海陸行指導之語。

北斗不但能幫助我們鑒定方向，他在夜里還有幫我們鑒定時間的功用。不過北斗既不是個時計，用他來定時刻，自然一定要稍為懂些應用的方法才可以的。雖然我們不能希望分秒不差的精確，但是我能相信錯誤至多不過半小時。觀看北斗鐘的方法,第一步先注意天璣天權二星之中點與北極星相聯(lián)的直線之方向。我們想象繞北極星有一圓周，分為二十四等分，每一段當作一小時。這二十四小時在圓周上，就用自極星向正北下垂的直線和圓周相遇的地方作起點；然后循著與鐘針行動相反的方向計算下去；一直到聯(lián)極星與璣權中點之線為止，我們可以數(shù)到其包括多少小時。但是要求得時刻，還須由這數(shù)里減去從三月二十一日至觀星那天的月數(shù)之二倍。用北斗求時間的方法，雖然比不上鐘表那般簡便，仍不得稱為繁難。

北斗七星和紫金山天文臺青海觀測站 | 攝影：戴建峰

天文學上最有趣的問題，便是從鴻蒙開辟至今到底經(jīng)歷了幾多年代；換一句話，也便是滿天的星辰河漢，他們已經(jīng)享受了多少的高齡？北斗有指示我們一日里的時刻的功用，或者還在意料之中；要說他能告訴我們宇宙的高齡，諸君或者就要疑惑為荒誕不經(jīng)之談了；但是他真?zhèn)€的有此本領。北斗和其他的眾星，雖然都稱作恒星，其實他們在短時間里看去，似乎各鎮(zhèn)一方，非常的有恒。若經(jīng)過長久的觀察，他們也各有行動?，F(xiàn)在北斗七星，除了天樞搖光二星而外，其他各星的行動方向既相同，快慢又相等。

所以北斗星團，于各星之間，有如同一行雁陣，飛翔于成群的燕雀之間。在最初的時候，團中的份子一定也有碩大無朋的，也有彈丸黑子般的。我們曉得各星之間，是常有一種吸力的存在，這些彈丸黑子的朋友們，力量淺薄，受了外界的引誘，就離開團體逐漸落伍。所以到了今日，北斗星團中只剩下較為頑健碩大，身經(jīng)百戰(zhàn)的老兵。我們從殘余雄兵的體魄魁梧的程度，便可猜到這星團在轉戰(zhàn)中所閱的歲月了。

諸位假使尋到北斗的時候，在斗柄上開陽那星，務必端詳觀看一下：這星靠近，還有一個小星。西名稱開陽為Mizar，而叫這小星作Alcor；這字在亞拉伯文里，有試驗的意義。因為這小星必定要目力敏銳人才能看見。所以有些學者相信從前亞拉伯人，曾利用開陽和他的伴侶作試驗目力之用。這小星是繞著開陽而行動。不過這動作一定要歷許多年所（應為“后”），才可看出。這種系統(tǒng)，天文稱之為雙星。開陽乃是第一次發(fā)現(xiàn)的雙星，而也是第一次用照相術留影的雙星，所以很值得紀念的。

我們平常舉首觀天，總有一種感想，好像天上繁星之眾多，是沒法數(shù)過來的。其實這是一種的錯覺。我們可以藉北斗的幫助來證明。北斗斗魁的四個星，在天空上不是包括很寬大的面積嗎?我們且數(shù)斗魁里有多少星，從此全天的星數(shù)，便不難按面積推算出來，而證明肉眼所看到明星的數(shù)目，是很有限的。而且一個人在斗魁里所見到星數(shù)的多寡，也可試出這人目力的強弱；與開陽星的伴侶，有同等之功用。

世俗相傳，以北斗為壽星，作人間壽夭的主宰。當他游戲人間，必定幻為老者之狀，而他最嗜好的消遣，便是奕棋。 三國時卜者管輅曾替人想法懇求北斗，把歲數(shù)從十九歲增到九十九歲。這故事大概是無人不知的。 至于北斗如何會被奉為壽星，那就無由稽考了。前清有人編部書名作管窺輯要；內(nèi)中說“北斗旁小星多則天下安，星少則民怨上，國人離叛。”如此北斗不但主壽夭，而且掌治亂了。不過我們曉得星的數(shù)目，實際平常絕無增減；按管窺輯要所說，豈不是天下之治亂，全視空氣之清濁而定，可發(fā)一噱。西方從前有斗魁向上則天晴，向下則天雨的迷信；他們大概還沒發(fā)見北斗是一晝夜繞轉極星一周，要不然或許是他們有十二小時陰雨十二小時天晴的氣候。

關于北斗的神話，那是更多了，我們只能略談一二。北斗西名叫作大熊星座。希臘古時曾根據(jù)婦女們好嫉妒的天性，替他編出一段神話來。話說雅克迪(Arcadia)國里，有位郡主名作葛莉斯朵(Calisto)，美麗異常；遠近各國的王子，都輦許多珍寶珊瑚來饋獻，希望得葛莉郡主垂青。哪想到她的美麗和幸運，竟動了仙女嬌娜(Juno) 妒忌的念頭。仙女便到天神( Jupiter )處花言巧語，說塵女凡婦哪可與廣寒仙子，爭妍斗媚。一定強著天神下一道命令把葛莉郡主貶為黑熊?？蓱z傾國傾城的如花美貌，一變而為獰厲兇惡的熊首；纖纖玉筍化作熊蹯鉤爪；瀝瀝鶯聲竟成霹靂雷吼。簾幕重重的繡闥香閨，而今只可在夢中想望。葛莉郡主，從茲就在層巒疊嶂，白楊古木間，度其恐怖凄涼之生涯，屢遭獵狗之欺侮?？ぶ饔凶用麃喛?Arcas)者，一天入山圍獵，看見葛莉所化之熊。慈母戀子之情殷，自然靠近走來。但亞卡決其夢想不到眼前的大熊便是他的慈母。他正待彎弓抽矢射去，幸天神已知此事，憐其無知，便將他母子都升至天上。葛莉郡主就是這大熊座。他的兒子便成了小熊星座。我們所讀到的極星，就住在小熊星座里面。

美洲紅人相傳昔有獵人成隊，在冰天雪地里追趕一熊；忽然來一巨怪把獵人幾乎吃盡，只剩下三人。這三人仍然向前逐熊，飛騰上升，變?yōu)樾撬?。遭巨怪殘食的慘劇，以此避免。 所以美洲土人，也稱北斗七星為大熊。希臘同美洲土人，地之相去，不知幾千里；時代的相去，也不知幾千歲；而都稱北斗為熊，若合符節(jié)，很是奇怪。按他們說法，七星中斗魁是熊，斗柄便是追者之獵人。第一彎弓射熊，第二執(zhí)釜，第三準備一束柴薪，等射殺熊后烹煑之用。這三人雖終歲在碧海青天里，夜夜追熊，總要到秋季，才能將熊射殺。你不看秋草映赭，霜葉呈紅，那都是受熊血沾染才如此啊。我們相信美洲紅人，一定也是英天文家所談的千人中之一人，已經(jīng)曉得北斗繞極星而運行。不然者他們哪會看到三獵人在天上晝夜不息的追熊呢！

編者注：

Arcadia（阿卡迪亞）指虛構的世外桃源。Calisto（卡莉絲托）古希臘神話里的一位美麗仙女；木衛(wèi)四。Jupiter（朱庇特）羅馬神話中的眾神之王，對應希臘神話中的宙斯；木星。Juno（朱諾）羅馬神話中的天后，朱庇特之妻，對應希臘神話中的赫拉。Arcas（阿爾卡斯）朱庇特和仙女卡莉絲托之子。

作者簡介

張鈺哲（1902—1986）福建閩侯人，中國現(xiàn)代天文事業(yè)的奠基人之一。1929年美國芝加哥大學天文系博士畢業(yè)，回國擔任中央大學物理系教授，1941年任國立中央研究院天文研究所所長。1950—1984年任中國科學院紫金山天文臺臺長。1955年6月當選為中國科學院學部委員（院士）。

張鈺哲畢生致力于天文學研究。研究領域涉及小行星、彗星、恒星、航天和中國天文學史等方面，先后發(fā)表論文、報告、專著90多篇。1928年11月22日，張鈺哲在美國葉凱士天文臺通過觀測發(fā)現(xiàn)了第1125號小行星，并命名為“中華”(China)。這是第一顆由中國人發(fā)現(xiàn)的小行星。1978年，《國際小行星通報》公布國際編號第2051號小行星命名為“張”——2051 Chang。

張鈺哲也是我國天文科普事業(yè)的引路人。他參與創(chuàng)辦了中國第一份天文普及期刊《宇宙》（1930年創(chuàng)刊），曾擔任總編輯，先后發(fā)表40余篇天文科普文章，并致力于天文科普圖書的編譯出版，有《地球之天體觀》(1932)、《天文學論叢》（1934）、《宇宙叢談》(1945)、《小行星漫談》(1974)、《哈雷 彗星之今昔》(1982)等。本文即發(fā)表于《宇宙》，后收錄于《天文學論叢》（1934）。

輪值主編：劉四明

校對：張旸、胡方浩

編輯：王科超、高娜