北斗七星的今與昔

我們經(jīng)常說，北斗七星是北方天空一年四季都可見的星宿，其實(shí)這并不是完全正確的。首先，北方一般指黃河以北地區(qū)，或者說北緯30 度左右以北地區(qū)。即便是在這些地區(qū)，古時(shí)候看到的星空與現(xiàn)代看到的星空也有所不同。

其實(shí)，不是星星在天空中的位置變了，而是因?yàn)楸睒O點(diǎn)的移動(dòng)。例如，當(dāng)北極點(diǎn)移動(dòng)到距離北斗七星較近的位置的那些年代，北斗七星圍繞北極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的圈較小，此時(shí)北斗七星在旋轉(zhuǎn)過程中都會(huì)在地平線以上，人們就會(huì)常年看到全部的北斗七星。然而，當(dāng)北極點(diǎn)移動(dòng)到距離北斗七星較遠(yuǎn)的位置的那些年代，北斗七星圍繞北極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的圈較大，此時(shí)北斗七星在旋轉(zhuǎn)過程中就會(huì)有幾顆星轉(zhuǎn)到地平線以下了，因此人們就會(huì)在一年的某些時(shí)段里看不到全部的北斗七星。

在圖1 中，藍(lán)圈表示北極點(diǎn)在天空移動(dòng)的軌跡；藍(lán)圈附近的紅點(diǎn)表示不同年代北極星的位置；紅圈表示現(xiàn)代（公元2000 年左右）北斗七星圍繞現(xiàn)在的北極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，某些時(shí)候七星中的某幾顆星會(huì)轉(zhuǎn)到地平線以下；紫圈表示古代（公元前2000 年左右）北斗七星圍繞當(dāng)時(shí)的北極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，七星旋轉(zhuǎn)時(shí)都在地平線以上。

古代中國人認(rèn)為地中是在洛陽一帶，就是北緯35 度左右，很多古代天象記錄的觀測(cè)點(diǎn)都是在北緯35 度附近。下面我們就使用Stellarium 軟件，以北緯35 度為觀察緯度，來考察一下古代和現(xiàn)代，人們看到的北斗七星有什么不同。

圖2 與圖3 是軟件顯示的古代（例如公元前2023 年）星空?qǐng)D。當(dāng)時(shí)的北極星（圖中紅點(diǎn)）距離北斗七星較近，故北斗七星圍繞當(dāng)時(shí)的北極星轉(zhuǎn)的圈（圖中藍(lán)線）較小。例如，3 月北斗七星在北邊天空較高處（見圖2），9 月北斗七星在北邊天空較低處（見圖3），但都在地平線以上。同樣，其他月份的北斗七星在藍(lán)圈范圍內(nèi)，也在地平線以上。也就是說，在當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)厮屑竟?jié)的晚上都可以看到全部的北斗七星。

不同時(shí)代的人，即使在同一緯度上看北斗七星，它們出現(xiàn)在天空的高度也會(huì)不同。這是因?yàn)楸睒O點(diǎn)有長(zhǎng)周期（約2.6 萬年）的移動(dòng)，當(dāng)北極點(diǎn)移動(dòng)到離北斗七星較遠(yuǎn)的位置時(shí)，北斗七星圍繞北極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的圈就會(huì)變大，它們?cè)谛D(zhuǎn)時(shí)有幾顆星會(huì)轉(zhuǎn)到地平線下。

圖4 與圖5 是軟件顯示的現(xiàn)代（例如公元2023 年）星空?qǐng)D。此時(shí)的北極星（圖中紅點(diǎn)）距離北斗七星較遠(yuǎn)，故北斗七星圍繞現(xiàn)在的北極星轉(zhuǎn)的圈（圖中藍(lán)線）較大。例如，圖4 表示3 月北斗七星在東北方天空中部，圖5 表示9 月北斗七星在西北方天空中部，但10 月、11 月、12 月、1 月的北斗七星都在北方天空較低處（藍(lán)圈接近于地平線，故北斗七星中有幾顆會(huì)轉(zhuǎn)到地平線以下）。這就是說，現(xiàn)在我們?cè)诒本?5 度地區(qū)，并不是所有季節(jié)的晚上都可以看到全部的北斗七星。

在西方古代關(guān)于星座的傳說（例如希臘神話）中，大熊與小熊的故事，也能反映古代看北斗與現(xiàn)代看北斗的不同。我們知道地球上同一時(shí)代同一緯度上的人，看到的星空是一樣的。也就是說古代西方人（大約公元前，也是在北緯35 度左右）看到的星空與同時(shí)代中國人看到的是一樣的，只不過他們流傳的神話與中國人不一樣。西方普遍流傳著大熊追小熊的神話：說大熊與小熊本是地上的一對(duì)母子，因被詛咒變成了大熊和小熊，之后又被安置到天上成為大熊星座和小熊星座，但詛咒并沒有結(jié)束，而是讓小熊在天上轉(zhuǎn)圈跑，大熊在后面轉(zhuǎn)圈追，于是大熊和小熊就不分晝夜地繞著北極旋轉(zhuǎn)，“永遠(yuǎn)”不得片刻安寧。

我們從用軟件還原的古代星空截圖（見圖6）上也可以看得很清楚，古代大熊星座和小熊星座在當(dāng)時(shí)的北極點(diǎn)兩邊（差不多對(duì)稱），所以是兩星座都在圍繞北極點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，好像大熊在追小熊，這也驗(yàn)證了古人對(duì)星空觀察和描述的準(zhǔn)確性。

這個(gè)故事里，大熊星座里大熊的尾部七顆星就是中國人說的北斗七星，小熊星座里小熊的尾巴是現(xiàn)在的北極星。

時(shí)間來到現(xiàn)代，北極點(diǎn)移到了小熊星座里（小熊的尾巴上）（見圖7），兩星座不再是相對(duì)于北極點(diǎn)對(duì)稱，大熊追小熊的天象不再上演，而是小熊圍繞自己的尾巴轉(zhuǎn)小圈，大熊圍繞小熊的尾巴轉(zhuǎn)大圈，而且大熊座里的某些星有時(shí)候會(huì)轉(zhuǎn)到地平線下“休息片刻”，與古代神話故事描述的天象就不符合啦。

問題1：請(qǐng)?jiān)谀憔幼〉牡貐^(qū)觀察北斗七星，哪幾個(gè)月份能夠看到全部，哪幾個(gè)月份只能看到部分？

問題2：你知道現(xiàn)在要想看到全部的北斗七星不落到地平線下，需要在北緯多少度以上的地方觀察嗎？

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