本集主题:为什么杜牧在诗中说“天阶夜色凉如水,卧看牵牛织女星”?
主讲人:田志佳
所在单位:云南大学物理与天文学院
正如屈原在《离骚》中所言“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”在追求知识与真理方面,前面的道路还很漫长,但我会百折不挠,不遗余力的去追求与探索。
今天,我们从天文学的角度,对唐代诗人杜牧的七言绝句《秋夕》进行解析。杜牧在诗中写道:
银烛秋光冷画屏,
轻罗小扇扑流萤。
天阶夜色凉如水,
卧看牵牛织女星。
这首诗描写一名孤单的宫女,于七夕之夜,仰望天河两侧的牛郎织女,不时扇扑流萤,排遣心中寂寞,反映了宫廷妇女不幸的命运,表现了一位宫女举目无亲、百无聊赖的苦闷心情。该诗引用了牛郎织女的典故,而牛郎织女七夕相会的传说,是中国古代著名的爱情故事。
从天文学的角度讲,牵牛星(牛郎星)即“天鹰座α”(Altair),其位置为:赤经19时48分,赤纬8度44分,排名全天第十二的明亮恒星。牛郎星两侧各有一颗恒星,即天鹰座β、γ星,这三颗恒星构成了神话传说中牛郎星用担子挑着一双儿女的造型。这三者的连线正指向织女星。
而织女星即天琴座 α(αLyrae)是天琴座中最明亮的恒星,在夜空中排名第五,是北半球第二明亮的恒星,仅次于大角星。织女星的位置为赤经18时36分,赤纬38度47分。在北半球的夏天,观测者多半可在天顶附近的位置见到织女星。织女星是太阳之外第一颗被人类拍摄下来的恒星,也是第一颗有光谱记录的恒星。它也是第一批经由视差测量估计出距离的恒星之一。织女星也曾是测量光度亮度标尺的校准基线,是 UBV 测光系统用来定义平均值的恒星之一。天文学家会以织女星作为光度测定的标准,其视星等被定义为 0 等,星等越小表示该恒星越亮。牵牛星和织女星的视星等分别为0.77等和0等,而肉眼可见的视星等极限为6等左右。因此牵牛星和织女星均可以轻易被肉眼观测到。
古代所说的天河就是银河,而牵牛星和织女星分布于银道面的两侧。这就构成了王母娘娘用簪子画了一条河(银河)将这对苦命的鸳鸯隔开的物理原型。根据天文学的计算,牵牛星和织女星之间的距离约为16光年,即光走16年所产生的距离,约150万亿千米。在如此长的距离上搭建“鹊桥”必然不可能实现。
那么什么时候,才能“卧看牵牛织女星”呢?由于地球公转的黄道面和自转的赤道面有23.5度的黄赤交角;并且地球在绕太阳的公转过程中,地球和太阳的相对位置不断变化,因此,同是在晚上,不同季节的能观测到银河的部位有所不同。而夏季星空的重要标志,是从东北地平线向南方地平线延伸的光带——银河,以及由3颗亮星,即银河两岸的织女星(天琴座α星)、牛郎星(也叫河鼓二、天鹰座α星)和银河之中的天津四(天鹅座α星)所构成的“夏季大三角”。所以,地处北半球的中国,每年七八月份能看到银河最明亮壮观的银心部分,其他时间银河都比较暗淡。由于四季星空的不同,因此只有在特定的季节才能看到牵牛织女星和银道面。
对于天文观测来说,选取好的观测地可能比采用大口径的观测设备更重要。在极致的观星环境下,即使只用肉眼去看,也足以感受星空之美。随着城市化进程的发展,由于城市灯光污染、大气污染等原因,不是所有的地点都能看到银河或看到星星。观星尽量选取远离城市灯光污染、视宁度好的地方进行观星,比如说城市的郊区。天文爱好者将天空的明亮度分为九级,从第一级的完全黑暗的天空到第九级的市中心的天空。
一般而言,只要能达到四级(乡村/郊区过渡处的天空)或更黑暗的天空下,就可以感受到与城市中星空的巨大差异——不仅是肉眼观测到的星星数量成几倍增长,甚至可能有很多“新奇”的发现。若是观星地点可以满足:1、海拔高;2、远离非自然光源;3、晴天多、风力适中、雾霾风沙少,那便是特别好的观星地点。如果所在区域具有天文台站,将是非常理想的观星地点。随着自然科学包括天文学知识的普及,相应的观测设备也很容易买到,天文爱好者可选取较小口径的业余级天文望远镜,对天体进行观测,例如对月岩的观测等。这不仅可以培养对自然科学的浓厚兴趣,也能使普通公民了解一些最基本的自然现象,获取最基础的自然知识。
即便从牵牛织女的神话故事,也能影射出中国古代对天文的浓厚兴趣与观测探索,只是受限于当时未开化的自然科学文明与封建思想的禁锢,对一些天文现象的理解只能从唯象的角度,甚至具有神话的色彩。从这种意义上来讲,中西方具有相似之处。
在古代,随着农业生产的发展,人们逐渐意识到掌握季节变化的重要性,而季节的变化又与天文现象有关,于是人们便有意识的观察天象,最初的天文学就这样出现了,并逐渐应用到航海等领域。而随着现代科学技术的发展,人类对天文学的探索,逐步从天体运行、天体的形成与演化的研究到银河系结构与演化的研究,并对河外星系进行了探索研究。天文学研究的开展,不仅是从未知到已知的知识探索,更是利用宇宙极端物理实验室对一些特殊物理现象的探索。
近几年一些天文学相关题材影视作品的问世,例如《星际迷航》系列,《2012》,《火星救援》,以及改编自小说《三体》的电影《流浪地球》等,使得很多人对天文学产生了浓厚的兴趣。另外,一些重要的天文事件的全球联合发布会,例如,引力波事件,事件视界望远镜发布第一张黑洞照片等,使得天文学重回大众视野。天文学,能给予我们什么?即使天文学只能为我们拓展知识与眼界,还不足够吗?然而,作为基础学科的天文学,能给予我们的远不止这些。
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