根據(jù)資料我們知道在清代,官方的天文機(jī)構(gòu)欽天監(jiān)曾先后進(jìn)行過3次大規(guī)模的天文測(cè)量工作,對(duì)全天恒星的位置進(jìn)行了測(cè)量。
第一的測(cè)量是在康熙年間進(jìn)行的,主要由當(dāng)時(shí)在欽天監(jiān)任職的傳教士南懷仁(Ferdinand Verbiest 1623-1688)主持的。南懷仁是來自比利時(shí)的傳教士,于順治十六年(1659)來華,先是輔助湯若望從事編修歷法的工作,后來到了康熙八年(1669)開始任欽天監(jiān)的副監(jiān),為正六品官。在此期間,南懷仁提出了建造新的天文儀器的建議,并設(shè)計(jì)了圖紙。這批儀器在康熙十二年(1673)制造成功,共6件,分別為黃道經(jīng)緯儀,赤道經(jīng)緯儀,地平經(jīng)儀,地平緯儀,紀(jì)限儀和天體儀,利用這些儀器可以分別測(cè)量天體的黃經(jīng),黃緯,赤經(jīng),赤緯,地平高度,方位角和天體間的角距。這6具儀器至今仍保存在北京古觀象臺(tái)上。
北京古觀象臺(tái)
利用這些儀器,南懷仁先后對(duì)全天恒星進(jìn)行了測(cè)量,并記錄到《靈臺(tái)儀象志》一書中,該書在康熙十三年(1674)出版。書中對(duì)六臺(tái)儀器的用途,結(jié)構(gòu),制作,安裝和使用方法做了介紹,另外記錄了1876顆恒星的黃道和赤道坐標(biāo)位置,由于是記載在這本書中,所以也叫做《靈臺(tái)儀象志星表》。
靈臺(tái)儀象志
南懷仁的儀器將1度劃分為60分,每分又劃為4格,即最小刻度達(dá)到15秒,同時(shí)儀器上還有游標(biāo)測(cè)微機(jī)構(gòu),因此可以讀出更精確的數(shù)據(jù)。這套儀器的精密度在當(dāng)時(shí)是非常領(lǐng)先的,因此這次測(cè)量的恒星位置精度也是相當(dāng)精準(zhǔn)的。
古觀象臺(tái)
第二次大規(guī)模的測(cè)量是在乾隆年間進(jìn)行的,在南懷仁之后,在康熙五十四年(1715)又有德國傳教士紀(jì)理安設(shè)計(jì)了一臺(tái)地平經(jīng)緯儀,是將地平經(jīng)儀和地平緯儀的功能結(jié)合在了一起。不過,在制造這臺(tái)儀器的時(shí)候,將元代郭守敬制作的簡(jiǎn)儀和仰儀等原物作為廢銅銷毀,因此也造成了無法挽回的損失。
到了乾隆九年(1744),當(dāng)時(shí)任欽天監(jiān)副監(jiān)的德國傳教士戴進(jìn)賢(Ignatius Kgler 1680-1746)等人提出需要對(duì)《靈臺(tái)儀象志星表》進(jìn)行修訂,并根據(jù)和碩親王允祿等人的建議,以宮中的三辰公晷儀為模式制造大型天文儀器進(jìn)行觀象。這次的測(cè)量工作在乾隆十七年完成,其數(shù)據(jù)表及相關(guān)介紹被整理成書,由皇帝命名為《儀象考成》。在其刊刻時(shí),新的天文儀器制造完成,被皇帝賜名為璣衡撫辰儀,因此書的前兩卷專門介紹這臺(tái)儀器的相關(guān)情況,后面30卷除一卷是概述外,其余都是恒星位置的數(shù)據(jù)。該書共涉及3083顆恒星的位置數(shù)據(jù),比以往的星表都更為全面和詳細(xì)。
戴進(jìn)賢的黃道總星圖
在道光年間,進(jìn)行了清代的第三次大規(guī)模恒星的測(cè)量工作。到了道光十八年(1838),距離上一次測(cè)量已經(jīng)過去了將近百年的時(shí)間,因此恒星的位置和歷法推算的日月運(yùn)行的位置都出現(xiàn)了偏離,同時(shí)人們發(fā)現(xiàn)黃赤交角的數(shù)值也從23°29′變成了23°27′。因此當(dāng)時(shí)管理欽天監(jiān)的工部尚書敬征在道光二十二年(1842)上奏要求對(duì)恒星的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行重新的測(cè)量和修正。而由于從道光六年開始西方的傳教士已經(jīng)不再參與欽天監(jiān)的工作了,因此這次的測(cè)量完全是我們自己進(jìn)行的。
經(jīng)過兩年半的時(shí)間,對(duì)《儀象考成》中記載的恒星位置進(jìn)行了復(fù)測(cè),并觀測(cè)了之前為記錄的163顆恒星,另外剔除了'書中原載,考測(cè)未見者'6顆星,實(shí)際觀測(cè)記載的恒星數(shù)量達(dá)到3240顆。這些數(shù)據(jù)匯集成書,稱為《儀象考成續(xù)編》,全書共32卷,包括'黃道經(jīng)緯度表'12卷,'赤道經(jīng)緯度表'12卷,'經(jīng)星匯考'1卷,'恒星總計(jì)'1卷,'星圖步天歌'1卷,'月五星相距恒星經(jīng)緯度表'1卷,'天漢黃道經(jīng)緯度表'2卷,'天漢赤道經(jīng)緯度表'2卷。
清代除了欽天監(jiān)的恒星測(cè)量工作,民間的恒星觀測(cè)活動(dòng)也比較活躍,其中最為突出的是梅文鼎(1633-1721)的觀測(cè)活動(dòng)。梅文鼎是清代著名的數(shù)學(xué)家,天文學(xué)家,其天文學(xué)著作有62種,數(shù)學(xué)著作有26種,但可惜未能全部流傳下來。與恒星觀測(cè)有關(guān)的著作主要有《恒星紀(jì)要》1卷,全書包括五個(gè)方面的內(nèi)容。首先敘述了觀測(cè)恒星的中天以確定觀測(cè)時(shí)刻的原理和方法。其次列出了88顆較亮恒星的赤經(jīng)數(shù)據(jù)和每年因歲差現(xiàn)象所造成的增減誤差;第三部分列出了二十八宿距星的赤道經(jīng)緯度,黃道經(jīng)緯度及星等;第四部分是對(duì)各種敘述中的恒星數(shù)目的比較,這部分介紹了西方天文學(xué)中對(duì)恒星的描述,翻譯了各星座的名稱,并詳細(xì)對(duì)南極各星座的情況做了介紹。值得一提的是,這部分談到了南天大小麥哲倫云的介紹,'復(fù)有西士安德肋者,亦見諸星之旁尚有白氣二塊,如天漢者',這應(yīng)該是國內(nèi)最早對(duì)這兩個(gè)星云的介紹了。最后一部分是對(duì)北極星和北天極的角距進(jìn)行了討論,并指出了沈括得到'天中不動(dòng)處遠(yuǎn)極星乃三度有余'的錯(cuò)誤所在。
梅文鼎
除《恒星紀(jì)要》外,在《歷學(xué)答問》中梅文鼎討論了恒星自行的問題,對(duì)恒星受歲差現(xiàn)象的影響而位置發(fā)生變化的情況做了說明。在《西國三十雜星考》中根據(jù)恒星位置的情況對(duì)回回歷法中的30顆雜星進(jìn)行了證認(rèn)。
梅文鼎的弟弟梅文鼐在天文學(xué)上也有相當(dāng)?shù)脑煸?,他在康熙二十七年?688)繪制過'恒星黃道圖'和'恒星赤道圖',為此,他對(duì)恒星的經(jīng)緯度進(jìn)行了校驗(yàn)和考證,發(fā)現(xiàn)《西洋新法歷書》和《靈臺(tái)儀象志》互有異同,從而寫了《中西經(jīng)星同異考》,將全天恒星按照三垣二十八宿的順序進(jìn)行逐一考訂。并錄入了《步天歌》和有'西學(xué)步天歌'之稱的《經(jīng)天該》,以通俗的七字歌辭,描述了恒星的名稱,位置和形狀等。
經(jīng)天該
除了梅氏兄弟外,清代民間還有一些觀星的活動(dòng)。比如徐朝俊在《高厚蒙求》一書中介紹了用于觀測(cè)恒星中天的中星儀和專門觀測(cè)帝星,勾陳兩星連線的周日方位變化來確定時(shí)刻的星晷的原理,制作和使用等情況。其余還有大量的恒星圖表的繪制,比如李兆洛等人繪制的《恒星赤道經(jīng)緯度圖》,六嚴(yán)的《赤道恒星經(jīng)緯圖》,張作楠的《新測(cè)恒星圖表》等,可見于記錄中清代的星圖寫本有五六十種之多。
徐朝俊的《高厚蒙求》
值得一提的是清代出現(xiàn)的我國古代屈指可數(shù)的女天文學(xué)家,一位是乾隆時(shí)期的王貞儀(1768-1797),著有《星象圖釋》和《經(jīng)星辯》等著作。另一位是道光時(shí)期的江蕙,曾繪制一本《二十四氣中星圖考》,按照二十四節(jié)氣繪制成扇面形的星圖。
清代女天文學(xué)家王貞儀
清代女天文學(xué)家王貞儀
縱觀整個(gè)清代,由于西方天文學(xué)知識(shí)的傳入,我國的天文學(xué)觀測(cè)也得到了極大的發(fā)展,無論是官方還是民間,對(duì)天體的觀測(cè)已經(jīng)脫離了古代的一些觀點(diǎn)束縛,逐步向現(xiàn)代天文觀測(cè)發(fā)展進(jìn)步。
聯(lián)系客服