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以管窥天,观星测时

   在电视古装片里我们经常能看到这样的场景:某位高人仰观星空,掐指一算,便能预言某事或预知命运。当然现实生活中是不能做到的,但或许能做到别的事吧,例如测测时间,日期和季节等。苏轼在作千古名篇《赤壁赋》时写道:“月出于东山之上,徘徊于斗牛之间”,假设当时时值6月初,那么他看到这番景象时是晚上几点? 这就是所谓的观星测时。 

  观星测时,顾名思义就是看看星空就能知道现在是晚上几点了。要获得这个技能当然是有前提的啦:第一个前提是“看看星空”,指的是你至少得熟悉一些常见的星座,没错,就是你所熟悉的12星座。第二个前提是看星空当日的日期(几月几日),这应该几乎每个人都能脱口而出。所以只要你熟悉12星座,也知道当日的日期,那么你便拥有观星测时这个技能了。 

  12星座之所以这么有名是由于太阳在天空中的运行轨迹就在这12个星座里,古时称之为黄道十二宫。“宫”指的是行宫,就是太阳一整年就像出游一样,在每个行宫(星座)里都要住上一个月(12星座与12个月差不多对应)。比如321日春分,太阳在双鱼座,下个月就在白羊座,再下个月类推,如下图。  

 

  1. 全天星座图。中间黄色曲线就是黄道了,而黄道跨过了12个星座,比如图片正中心是室女座(通常说的处女座),左边是天秤座,右边是狮子座等。    

  为了测量时间,这12个星座要怎么和时间相对应呢?其实并不难理解,想象一下:整个黄道其实就是一个巨大的时钟,我们站在时钟的中心,12个星座就是表盘,分别对应1~24点这些刻度(如图2所示)。当然有表盘还不够,为了指示时间,我们还需要两根表针(类似时针和分针),这两根表针就是我们的目光视线和太阳了。这样的整体效果就是随着星空东升西落,我们的目光和太阳这两根指针就划过了表盘(是不是和真的时钟很像?)。 

  我们的目光可以固定在正南方,亦即我们只需往正南方看,看到哪个星座,就直接读出图2所对应的刻度点数(红色数字),当然这个点数还不是真正的时间,还需要另一根表针的读数,我们可以先记着备用。比如正南方看到天秤座和室女座时读出13点这个读数。 

 

  2. 黄道12星座与时钟。其中0点或24点设在春分点(位于双鱼座),其余时刻按逆时针排列(因为星空东升西落)。    

  另一根时针则是太阳所在的星座,或者说太阳在图2所标的哪一个时刻点。如何得知呢?这就要用到前面所说的第二个前提了,即当日的日期。前面已经说了,321日春分日时太阳在双鱼座,也就是太阳在图2所标的0点时刻。这样就可以类推为:421日在2点时刻,521日在4点时刻等。这里就有个日期与时刻的换算关系:1=2小时或1=4分钟。比如,假设今天是61日,那么太阳所在的图2上的时刻标度为61-321=2个月又10=2x2)小时(10x4)分钟=440分,这时太阳在金牛座和双子座之间。这就是太阳这个指针所指的时刻。 

  这样我们就可以回答第一段所提的问题了。“月出于东山之上,徘徊于斗牛之间”中的“月出”指的是月亮刚从东方地平升起不久,而“斗和牛”分别指的是人马座和摩羯座,由于这时它们在东方地平线,那么在正南方应该能看到的黄道星座就是天秤座和室女座了(顺时针推6小时)。这样通过我们的目光所指和当日日期,我们有了两根指针的读数分别是13时和440分,两者相减即为当时的真实晚上时间了,即13-440=晚上820分。因此苏轼的《赤壁赋》很有可能在初夏晚上8时许所作,当然日期不同,时刻也会不同,只要确定了日期,时间自然也就可以知晓了。 

  再举个例子:421日晚在正南方看到了天蝎座,则当时是晚上几点?用这种方法掐指一算很快就知道答案是凌晨2点了。亦即从天蝎座读出16时的刻度;从421-321日得到2小时的刻度;则16-2=14时,由于得数大于12点,也就是第二天凌晨了,减去12时后即得凌晨2小时。 

  总结一下,观星测时是这样的:当你身在野外,面向正南方,看到某个黄道星座时回忆起图2表盘的刻度读出一个时刻;然后用当日的日期减去321日再把得数用1=2小时的关系换算成一个时刻;最后让前一个时刻减去后一个时刻即为当时的晚上时间了(超过12小时就减去12小时,得出负值则加上12小时),这就是所谓的观星测时了。 

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作者:陈恩

单位:中科院紫金山天文台

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