中国古代天运图
《内经》所云“天运”(见图1),是我们祖先在黄河中下游，以地球为参照物，观测天球运动所总结出来的古天文学理论。为时约3000年以前,由于以地球为参照物,把地球看作是居于天球的中心,这样整个天球,即比之地球的扩大,其南北极相连的中心轴、赤道和黄道,无不一一与地球相对应。这就是中国古天文学的核心。以天极为中心的赤道坐标系的建立,是中国古天文学有别于西方古天文学的主要标志之一。它至今仍为现代天文学所充分利用,并成为其不可缺少的极其重要的内容。
图1中国古代天运图0 观察者的位置NESW 地平面ZS Z＇N 子午圈EQWR 二十八宿天球赤道圈(或赤道平面)r、Ω、C、L 春分、秋分、夏至、冬至点X 北极星(或太乙)CΩQ黄赤交角=23'27,即地球赤道与地球轨道交角N、E、S、W 北、东、南、西Z、Z＇ 天顶、天底P＇、P、Pe 天球南、北极、黄极ZEZ1W 卯酉圈rCΩL 太阳视远动黄道圈(或黄道平面)XAB 赤纬圈(或太乙日游圈)SEQ地平赤道交角(据观察者所在纬度不同而变化)一、中国古天文学的几个重要概念1.观测者与地平中国古天文学的研究认为,观测者是居于天球之中的。观测者所在纬度之地平为地平。(1)观测者:我们的祖先作为天球运动的观测者,认为天体呈球形,把发光的恒星看作是分布于空中圆顶上的一些可观测的发光点。观测者所在的位置O，是天球的中心,也可以看作是观测着的跟睛,还可以看作是地球本身。(2)观测者所在的纬度:从观测者直立姿势看,其头顶上接天顶之点Z点是可变的,随观测者所在纬度不同而变化。图1 Z点位于赤道Q点与北极P点之间,约北纬36°处。相应于地,就是我们民族的文化摇篮--黄河中下游的纬度。如果观测者位于北纬90°,则北极P点就是天顶Z,与天顶Z相对的Z＇点是天底。与天顶天底相关的是子午圈ZSZ＇N 和卯酉圈ZEZ＇W。(3)观测者所在地平:取ZO直立位观测时,与之垂直的平面ESWN便是其所在的地平。和Z点一样,地平也随观测者所在纬度不同而不同。如果观测者位于北纬90°,那么,赤道圈便是地平。2.北极、南极和中心轴天球有南极北极和二者相连的中心轴。(1)北极:天球北极位于P点,即所谓真天极,亦称赤极。其最近的恒星X,便是北极星。北极星随天球运转而形成的小圆XAB，亦称北辰或赤纬圈。这个赤纬的中心点才是真正的北极点,故曰真天极。但是,这个圆圈之内,空虚无物,却又是一个具体的圆运动,这就是元气。我们的祖先对这一发现,是极为重视的,认为它是万事万物生化的源泉。AB两点表示北极星横截子午圈ZSZ＇N 的中央。A为上中天,B为下中天。这对屮国古天文学十分重要,因为它在上下中天两个时刻,都能观察得到,可用以作为看不到赤道星座中天的指示星。假设天体不运,上述真极即有极,便成了无极。(2)南极:南极位于P＇点,由于P＇点在地平的下前方,所以在天球运转时,我们的祖先看不到它附近星座的运转，所以南极对中国古天文学,没有直接观测意义。但对于南纬的国家如澳大利亚，则有直接观测意义。(3)中心轴:北极P点与南极P＇点相连,便成了天球的中心轴PP＇。它恰好通过天球中心,即观测者的位置O,整个天球就是以这个中心轴POP＇为轴心而不断运转着的，,且与黄道平面斜交66.5°。3.赤道圈及其平面通过观测者位置O点,并垂直于中心轴POP＇，将天球切为两个半球的平面,叫赤道平面。其圆周EQwR便是赤道圈。这个赤道圈及其平面是五行学说的基础平面。(1)赤道圈:赤道圈简称赤道,在天球为天赤道(在地球为地赤道,二者严格对应)。古赤道圈上,大致平均地分布着二十八宿,Q点对应张宿,R点对应虚宿。赤道圈与黄道圈相交于r点与Ω点,r点对应昴宿,Ω点对房宿。赤道圈与观测者所在地平面NEsW交于E点与W点,为二十八宿东升西落之处,即其视运动在地平线上的两个点。(2)赤道平面:赤道圈EQwR及O点所形成的平面为赤道平面。在中国古天文学中,这个平面不仅仅是一个赤道平面,它代表着整个天球,是五行学说和后天文王八卦的基石,也是中医五脏学说的基石。4.黄极天球黄极位于Pe点,属北辰之内,真天极之旁,黄极也是空虚无物,是太阳绕天球视运动一周在天球上的中心点。这个中心点与观测者O点相连,便是太阳视运动的中心轴。中心轴另一端通于南极P＇左旁(图1未予标出)。这个黄极Pe是最重要的。因为赤极固然重要,但在天运中,赤极最终还得绕黄极转圈,这是由于岁差所产生的结果。故黄极Pe便成了万物生长靠太阳的核心。5.黄道圈及其平面以观测者O点位置为中心,观测太阳周日或周年视运动的圆周rCΩL ,叫黄道圈。亦即以地球为参照物时,太阳绕地球作圆周视运动的轨道。其平面是通过O点的平面,曰黄道平面。这个黄道及其平面较赤道及其平面更为重要,它是阴阳学说的基础,亦即三阴三阳六气学说和先天伏羲八卦的基础。6.黄赤交角黄道圈与赤道圈相交于r、Ω两点所产生的交角为黄赤交角,计23½º。这个交角是产生二至(冬至、夏至)和二分(春分,秋分)的原因,也是我们祖先所创造的建立在黄道平面上的先天伏羲八卦为什么要“竖起看”,后天文王八卦为什么要“卧倒看”的原因。没有黄赤相交,也就没有天地合气和阴阳五行,尤其是阴(暗)阳(光)二气,便无从生化。7.天球方位天空空廓,首先要确定方位,才能对天球运动进行观测。(1)确定天球方位的依据有三,一为黄道圈“移光定位”,一为赤道圈恒星定位,三为地平定位。①黄道圈“移光定位”:通过圭表对太阳视运动进行观测，按“移光定位”原理,在黄道圈上,确定二至二分四点:夏至点C、冬至点L、秋分点Ω、春分点r。面对夏至点为“前南”，背向冬至点为“后北”,左侧秋分点为“左东”,右侧春分点为“右西”。②赤道圈恒星定位:古人观测天球运动时,发现并选择二十八宿,大致平均分布在天球赤道之上,从而组成了赤道圈。Q点为张宿所居,对应夏至点C为南;R点为虚宿所居,对应冬至点L为北;Ω点为房宿所居,对应秋分点(Ω本身)为东;r点为昴宿所居,对应春分点(r本身)为西。③地平定位;根据黄赤道方向,面南背北站立地平之上，则地平上,东E西W南S北N也就相应确定了。南方诸对应点和北方诸对应点无不一一落在子午圈上。东方诸对应点和西方诸对应点,亦大致落在卯酉圈上。(2)前后、左右、上下的含义:前后、左右、上下,各为半个天球,都不止于一条线或一个平面之上。①前后;即前南、后北,是以卯酉圈为界的两个半球。前半为南,故夏至点居南,地平前方为南,天球中心轴的下极为南极,都称之为南。后北亦然,但方向相反。②左右:即左东右西,是以子午圈为界的两个半球。则左侧半球为东方,秋分点与地平东方居之;右侧半球为西方，春分点与地平西方居之。③上下,即以地平为界的两个半球。则地平上半球为上,北极,夏至点、张宿居之。地平下半球为下,南极、冬至点、虚宿居之。