为什么选择敦煌星图
从敦煌写本的历史地位、纸墨与制图秩序,读天问为何借鉴这件文物;附原版北极图与出生天空的分图、投影及数据说明。
在莫高窟藏经洞封存的万千卷帙中,英国图书馆藏编号为 Or.8210/S.3326 的唐代写本,是世界天文学史与中国制图史上的一件重要文物。这卷高约24.4厘米、长约3.3米的纸本长卷,前半部为图文并茂的云气占候,后半部则系统绘出了中国传统星空。英国图书馆的藏品介绍将其年代标为约公元700年,称它为现存最早的完整星图集。
二十世纪初,藏经洞文献重见天日,敦煌星图也由此进入现代研究视野。纸张、墨迹、星点和榜题共同保存了唐代天学的知识形态:人们如何划分天空、编录星名,又如何把仰观所得记录在可以收藏与传阅的纸卷上。天问选择借鉴敦煌星图,正是因为它的历史地位,以及这套历经千年仍然清晰有力的图绘语言。
天球空间的平面重构
敦煌星图之所以具有重要的科学史地位,首先在于它以一套连贯的图册保存了大范围天空。全图共十三幅,由十二幅分区图和一幅以北天极为中心的极区圆图组成,描绘逾1300颗恒星,附有星官连线与汉字名称。这种“分区图加极区圆图”的编排,展示了古人在处理三维天球与二维纸面关系时的制图智慧。
2009年,Bonnet-Bidaud、Praderie 与 Whitfield 对写本进行了系统量化研究,分析星点位置、投影和年代。分区图具有近似圆柱投影的特征,极区图采用方位投影的形式;星点的位置至今仍可与现代资料逐项比对。这份薄纸墨绘的手卷,由此成为研究早期天文制图的重要实物。
纸墨之间的视觉秩序
敦煌星图以星点、连线和文字构建了一套抽象而有序的天空。圆点定星,细线连属,旁缀汉字星名;不同颜色又保存了石氏、甘氏、巫咸三家星官体系的编录痕迹。名称使点线之间的关系成为可以辨认、记忆和传授的知识。
在传统中国星空中,宫室、器物与职官也被赋予星群之名。北极天区尤其集中地呈现了这种秩序:天极居中,星官环列,天上的布局映照着人间的宫廷与社会。国际敦煌项目的专题介绍展示了其中的星名、图式与文化背景。
整卷徐徐展开,观者依次阅读不同天区,最后转向北极圆图。纸本、墨色与汉字互为表里,既提供定位和辨认的线索,也形成疏密有致的视觉节奏。星图的历史价值与形式之美,就保存在这些具体的书写和制图安排之中。
当代视角的借鉴
天问的出生天空图册借鉴敦煌星图的视觉与阅读方式:纸底承载星点,墨线连接星群,汉字名称帮助辨认,分区图与北极圆图共同组织天空。选择它,正是基于这件文物在天文学史上的地位,以及点、线、名相互配合的成熟形式。
图册把这种图绘语言带入个人的出生时刻。日月五星与恒星的位置依照时间和地点计算,再落到可以逐幅展开的图面上。长卷的阅读感由此成为一条探索路径:先看整卷,再进入局部,点选一颗星,查看它的位置与名称。
出生天空如何绘制
三幅星带与一幅极区图。 敦煌原卷以十二幅分区图和一幅极区图展开天空;天问为屏幕阅读采用三幅较宽的星带,加一幅北极图。三幅星带各跨120°赤经,合起来环绕天球一周;北极圆图则单独呈现靠近天极的星群。这个安排在整卷总览时保持四幅并列,进入分区后又能放大观察点线与名称。
赤经、赤纬是定位天体的坐标,可以分别理解为天球上的经度和纬度。页面直接用赤经范围标示三幅星带,主要星群列在副说明中。
| 图幅 | 赤纬范围 | 主要星群 |
|---|---|---|
| 赤经 0°–120° | −60° ≤ 赤纬 < +60° | 昴宿、参宿、五车 |
| 赤经 120°–240° | −60° ≤ 赤纬 < +60° | 轩辕、翼宿、角宿 |
| 赤经 240°–360° | −60° ≤ 赤纬 < +60° | 心宿、斗宿、河鼓 |
| 北极天区 | +45° ≤ 赤纬 ≤ +90° | 北斗、北极及周边星群 |
从球面到图面。 星带按赤经横向排列、赤纬纵向排列,两轴都作线性展开。北极图以赤经决定绕中心的方向,以距北天极的角距离决定半径,越接近北天极的星越靠近圆心。赤纬 +45° 至 +60° 之间的星群在两种图式中衔接,同一颗星沿用同一份身份与坐标,方便对照。
星点、颜色与连线。 朱色突出日月五星,实心与空心区分出生地几何地平线上方和下方的天体;恒星点的大小按星表亮度分级。星官连线把所选星群的成员依次连接,并随星点投影到图面;越过分图边缘的线段在边缘处省略。点击星点,可以查看名称、现代编号、赤经、赤纬、当地高度与方位;已整理的星体另附名称资料。
星的位置、线和名字,各从哪里来
历史星图帮助我们决定怎样展开天空,现代天文资料提供出生时刻的位置,星官与星名资料则帮助辨认画面中的对象。把这几类资料接在一起,需要同时保留星的身份、星群的成员关系,以及名称的出处。
太阳、月亮与水、金、火、木、土五星,由 Astronomy Engine 提供位置,月相也取同一时刻。出生城市与当地钟表时间共同确定计算时刻,以及天体相对于当地地平线的高度和方位。
较多的恒星位置来自 Anderson 与 Francis 的扩展依巴谷汇编 XHIP(2012),在 CDS 的目录号为 V/137D。图册使用 d3-celestial 分发的坐标与星等,选入340颗 HIP 恒星,并沿用二十八宿参考点和三颗极区补充星;补充坐标可在 SIMBAD 查询。恒星方向以 J2000 坐标为起点,转换到出生时刻的赤道坐标。同一颗星以目录编号关联,在星带与极区重复出现时仍是同一个对象。
点之间的线,采用 Stellarium 中国星空文化资料中的54组星官连线。这里可以追溯两层依据:数字资料记录每组连线依次经过哪些 HIP 恒星;配套的文献说明与作者记录交代这些资料如何整理而来。说明列出伊世同《中西对照恒星图表 1950.0(星表分册)》和《仪象考成》为依据;作者记录则说明,Karrie Berglund 的早期贡献基于香港太空馆星图,Sun Shuwei 的扩充主要依据伊世同的图表,并由 Stellarium 团队继续整理。图册保留所选成员路径,将它们重绘到现代位置。
这条资料线索也通向中国星空文化本身。星官以星群组织名称,三垣二十八宿再提供较大的天区结构。宫室、官职、市场和日用器物都进入了命名:香港太空馆的《中国星区、星官及星名英译表》在天市垣下列出列肆、屠肆、帛度等星官,在紫微垣下列出尚书、柱史、天厨等名称。它们让我们看见,传统星空的分类与社会生活、宫廷制度和物质文化紧密相连。研究这种联系,可以继续读下文所列的汉代星空与苏州天文图研究。
单颗恒星的名称另外核对。图册以 d3-celestial 中文星名表为底表,通过 HIP 编号把中文星名与坐标连接起来;香港太空馆《亮星中英对照表》则提供常用西文名、现代星座编号和中文名称的对应。这张表解释了“星官名加序号”的命名方式,也保留一星多名的情况。例如:
| 星表身份 | 现代编号 | 中文名称 | 常用西文名 |
|---|---|---|---|
| HIP 53910 | 大熊座β星(β UMa) | 天璇、北斗二 | Merak |
| HIP 9884 | 白羊座α星(α Ari) | 娄宿三 | Hamal |
| HIP 25930 | 猎户座δ星(δ Ori) | 参宿三 | Mintaka |
这样,点到天璇时,可以同时读到单星名称、所属的北斗星群与现代编号。本次名称核对也据此纠正了娄宿三和参宿三的显示。星群的成员关系与单星序号分别记录,图中相邻或附属星官沿用资料中的连线关系,卡片以“图中星群”说明。
继续阅读与更正
以下资料可以沿着“文物—星表—考订—数字图册”的路径继续阅读。每一项都说明它具体支持哪一部分。
敦煌原卷与制图研究。 国际敦煌项目专题介绍写本的形制、十三幅图及颜色分类;Bonnet-Bidaud、Praderie、Whitfield 的 《The Dunhuang Chinese Sky: A Comprehensive Study of the Oldest Known Star Atlas》(《Journal of Astronomical History and Heritage》12,2009,第39–59页)进一步分析星点位置、投影和年代。前者便于认识原件,后者提供可以跟随的量化研究方法。
星官成员与连线的直接来源。 Stellarium 的中国星空文化说明中,“Notes”“References”“Authors”分别给出整理依据、参考文献和贡献者;连线资料则落实到具体恒星。例如北斗一组依次连接 HIP 54061、53910、58001、59774、62956、65378、67301,可从中核对天璇在七星中的位置。图册采用的54组连线,直接对应这一层资料。
古代星表与现代中西同定。 伊世同绘编《中西对照恒星图表 1950.0》,科学出版社,1981,两册,是 Stellarium 明列的主要整理依据。Nathan Sivin 的研究指南推荐它用于中西星名的双向查找和星图定位。再往前追溯,故宫博物院的《御定仪象考成》藏品说明展示了清代星表的结构:卷一为恒星总记,卷二至十三列黄道经纬,卷十四至二十五列赤道经纬。它说明传统星名如何与成体系的位置记录一起保存,也帮助理解现代对照图表所整理的材料。
星空文化的历史研究。 孙小淳与 Jacob Kistemaker 合著 The Chinese Sky during the Han: Constellating Stars and Society,Brill,1997,Sinica Leidensia 第38卷。出版社提供的前言与目录交代了研究路径:结合石氏星经及《史记·天官书》等材料重建汉代星空;第3章处理星表分析与恒星同定,第5、6章讨论星空观念、社会图景及主要结构的含义。这是继续研究星官名称何以联系人间制度的重要入口。
苏州天文图与图上文字。 W. Carl Rufus、Hsing-Chih Tien,The Soochow Astronomical Chart,University of Michigan Press,1945,也是 Stellarium 所列研究书目。《Nature》1947年的书介记录其对苏州石刻天文图及说明文字的讨论,涉及赤道、黄道、白道、银河和宫廷星官。它把点线图形放回同一件文物的文字与宇宙观中,与敦煌写本构成不同时期的对读材料。
星官文化名称与单星身份。 香港太空馆的星区、星官及星名英译表按三垣二十八宿等结构列出文化名称,适合查星官和制度、器物之间的语义联系;亮星中英对照表按西文星名列出现代编号、中文名、星等及双星或变星标记,适合核对具体恒星。d3-celestial 提供可按 HIP 连接的名称底表,太空馆两表分别补充文化释名与单星对应。
如发现星名、成员对应或引文有误,欢迎提供所据的星表、文献版本或具体条目;我们会据此核对并更正记录。你也可以回到出生天空图册,点选一颗星,沿着它的名称和编号继续查阅。
星官连线资料署名 Karrie Berglund、Sun Shuwei 与 Stellarium 贡献者;图册所选54组连线沿用 CC BY-SA 共享。恒星与名称分发资料保留 d3-celestial 的来源及 BSD 署名。完整署名与数据授权可直接保存,许可原文亦收录在下方。
数据署名与 BSD 许可原文
Copyright (c) 2015, Olaf Frohn
All rights reserved.
Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are permitted provided that the following conditions are met:
1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer.
2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer in the documentation and/or other materials provided with the distribution.
3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its contributors may be used to endorse or promote products derived from this software without specific prior written permission.
THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.