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第63章 天球坐标系与中国的二十八星宿

集装箱又经历了一番在高雄港那样的晃动后静止了下来。不一会儿,箱内的张忠诚和顾碧彤隐隐约约听到了货车发动机发出的嗡嗡声。他们明白现在他们已经是在岸上了。由于冷冻集装箱铁皮内包装有聚酯材料——为了阻隔温度的快速传递。所以他们听到的货车发动机的声音也并不太响,在里面的他们并不觉得太吵。

“我们的目的地可能是哪座城市,是杭州市吗?”顾碧彤问。

“最好是杭州市。”

“为什么?”

“因为我的恩师就在杭州市,她可是位精通天文和测绘学方面的专家,并且她还熟悉历史。我们解不开的谜题,我想她一定能够解开。”

“你嘴里的恩师是个女的?并且还是个漂亮的女的?”

“你这都听得出来。”

“当然,你说话的语气里可是包含着浓浓的深情。”

“对,她是对我有恩。”张忠诚暗暗赞叹顾碧彤的细腻,不用看表情,只听他说话的声音就能判断出他内心存在的某种感情,真了不起!

“其实,你也不用一再安慰我。”

“安慰什么?”

“安慰我一定能够找得到那批宝藏。我根本不相信这个世界上会有一位即精通天文、测绘并且还熟悉历史的漂亮女老师。”

“不是安慰,是真的!”张忠诚提高了声音。可是不相信的顾碧彤没有说话,她现在才意识到,这个看着对她毫不关心外表粗糙的男人其实一直在想尽办法安慰她,可能这就是成熟男人和青涩小伙子的区别吧。

知道顾碧彤不相信,张忠诚又说道:“算了,如果我们有幸见了她的面,你就知道我没有骗你了。你还是和我说说天文学方面的知识吧?你刚才不是说要整理一下的吗?”

“哎!可是从哪里说起呢?天文学的知识太过庞杂了。”

“就从最基础的说起呀!刚才我问你的时候,你为什么要笑?我的那个问题有问题吗?”

“你是说用天文学上的经纬度去找地球上面的点?”

“对。”

“问题大了去了。我们还是从开始说起吧!你认为测绘学的起源很早,其实所有的自然科学都没有天文学起源早。”

顾碧彤说完这句话后,张忠诚哈哈地笑了起来。

“你笑什么?”顾碧彤问。

“我笑每个专业的学生,都会为自己的专业吹牛,都说自己的专业是历史最悠久的。”

“我这可不是吹牛,天文学确确实实是一门最古老的科学。我问你,你说人一出生最先看到的是什么?”

“他爸爸妈妈的脸了?还能看见什么?”

“你说的什么呀!除了他爸爸妈妈的脸,他最先看到的是什么?”

“什么?难道是太阳、月亮和星星?”

“对,这次算你说对了。最初的人类是没有时间观念的,最初的人类就是通过对太阳、月亮和星星这些天体的观察才有了方向和时间意识的。他们白天户外劳动以太阳为依据,日出而作,日入而息,白天夜晚,明暗交替,自然他们就认识了‘日’这个时间单位。他们看见月亮的圆缺慢慢认识了较长的时间单位‘月’。对‘年’的认识可能较晚一些,这是通过长时期作物的生息成长和寒来暑往的变迁逐渐认识的。后来人们经过长期观察发现,寒来暑往、作物生息成长的变迁是随着太阳在空中的位置的变动而变动的,进而他们发现太阳、月亮乃至星星在天空中的位置都不是固定不变的。为了研究这些天体的位置和运动,他们假设出了一个坐标系,这个坐标系就是天球坐标系。你说的天文学的经纬度也就是说的这个天球坐标系的天文经纬度。”

“天球坐标系?这个天球坐标系是怎么建立的呢?”

“这就需要我们的想象力了,你先把眼睛闭上。”

“闭不闭上都一样,反正我现在眼前是漆黑一片,什么都看不见。”

“这个可不一样,即使你什么都看不见,但是你只要睁开眼睛,你就想看到某种东西。这个‘想’会妨碍的你的想象力。”

“好,我闭上了。”

“你现在把自己想象成正站在一个四周没有山、没有树木、没有河流、没有大海的光滑球体上,这个球体正处于一个满天星斗的夜空中,并且这个球体有自传运动和绕着太阳的公转运动。”

“我干脆把自己想象成地球得了。”

“不行。”

“为什么?”

“因为没有自转轴了。”

“好,我现在正处于一个四周没有山、没有树木、没有河流、没有大海的光滑球体上,并且这个球体有自传运动和绕着太阳的公转运动。”

“那么你现在看见什么了?”

“满天的星星。”

“这满天的星星是不是像是镶嵌在一个半径无限大的球形内壁上?当然这些天体距离我们有远有近,可是由于它们离我们太远了,在地球上的我们无法觉察出不同天体与我们之间距离的差异,所以我们看到的只是这些天体在这个巨大球体上的投影。”

“对,我脚下的地球就是悬挂在这个半径无限大的球形的中央的一个点。”

“对,上路。我们人类就是把在浩瀚宇宙中的地球看作为一个质点,以这个质点为中心、以无穷远为半径的球就是天球了。把地球自转轴延伸到天球上的位置,就是天球的北极和南极。”

“那么这个你想象出来的天球的赤道呢?”

“这就和我们的地球上的赤道有所不同了,你更得要发挥你的想象力了。”

“哦!有什么不同。”

“天球有两个赤道:一个叫黄道,它是指地球绕着太阳运行的公转轨道平面无限扩大与天球相交截出的大圆,它也可以说是地球公转轨道在天球上的投影;另一个叫天球赤道,它是指我们地球赤道在天球上的投影,也就是把地球的赤道伸延到天球上的位置,就是天球赤道了。”

“那么这个天球坐标系的X、Y、Z的坐标轴指向呢?”

“地球这个质点就是我们天球坐标系的原点,地球自转轴延伸到天球上的位置就是我们的Z轴的指向,天球上的黄道和天赤道有两个交点,一个是春分点,一个是秋分点。我们把春分点当作了这个天球的0度经线,也就是天球的X轴指向;Y轴是用我们数学上的右手法则确定的。”

“那么这个天球坐标系的作用是什么呢?”

“到现在你还不明白吗?这个天球坐标系的作用就是用来确定我们满天星星的位置的,所以你说你能用这样没有比例尺的天球坐标系的经纬度找得到地球上面的点吗?”

由于观察天体的目的不同,人类假设出了好多种不同的天球坐标系。其实,就像GPS、我们的北斗导航系统,都是在我们假定的天球坐标系下运行的,不同的是,我们可以和这些坐标系中的卫星取得联系,进行信息交流,使得我们能够用这些系统测量我们地面上点的地理坐标。

经过顾碧彤的指点,张忠诚对之前一知半解的天球坐标系才弄了个明白,想明白了这些之后,他又想到了另一个问题,他问顾碧彤:“可是你为什么说找到那批宝藏需要用到天文学方面的知识呢?”

“刚才你看见正方案背面角度上一行的那两个字了吗?”

“看见了,不过我没有认出那是两个什么字?”

“那是‘青龙’两个字。”

“‘青龙’!就是周星驰电影台词里的:我左青龙,右白虎……里面的‘青龙’?”

“字是那两个字,但‘青龙’这两个字可是来源于天文学,并且是来源于中国古代的天文学知识。”

“什么?中国古代的天文学知识。”

“你知道西方的星座,对不?”

“对。”

“那你知不知道我们中国古代其实也有星座的?”

“中国古代竟然也有星座?”

“有,我们的天文学知识要比西方的早很多,只是后来由于国力的衰弱,才导致现在没有盛行起来。”

“哦!那你说说看,好让我也长长见识。”张忠诚现在才感觉到,他闭着眼睛听顾碧彤说这些天文知识可真是一种享受。比之前他听他的前女朋友讲那个穿什么样的衣服、女孩如何化妆要有趣得多。

“你听说过中国的二十八宿吗?”

“好像听说过,但我了解得不多。”

“我国古人为了方便观测日、月和五大行星、就是金、木、水、火、土五星的运转和位置,便将黄道、赤道附近的星星连成了二十八个星星图像。因为它们环列在日、月、五星的四方,很像日、月、五星栖宿的场所,所以称作二十八宿。这二十八宿就是我们中国人的星座。”

“你说的二十八宿不是二十八颗星星,而是每一宿里都包含有好多的星星。”

“对。”

“这二十八宿中就包括‘青龙’?”

“不是,我国古人把这二十八宿分为东、南、西、北四宫,每宫七宿,各宫分别将所属七宿连缀想象为一种动物的形象。东宫青龙所属七宿是:角、亢、氐、房、心、尾、箕;南宫朱雀所属七宿是:井、鬼、柳、星、张、翼、轸;西宫白虎所属七宿是:奎、娄、胃、昂、毕、觜、参;北宫玄武所属七宿是:斗、牛、女、虚、危、室、壁。正方案背后的青龙两字就指的就是东宫。”

“哦!原来如此。”张忠诚不由地发出了一声叹息。

“而且和西方一样,二十八宿里也有经纬度。”

“也有经纬度?”

“对,我国古人从每一宿中选取一颗星作为标志星,称为距星。这一宿的距星到下一宿距星之间的赤道度数又称赤经差,称为这一宿的距度,其实就是一个角度值,二十八宿的距度是中国古代天文学中的基本数据之一。你说能用这样的经纬度找到地球上的点吗?”

“是找不到,我觉得找到那批宝藏根本就用不到天文学上的知识。”

“怎么用不到?”

“也许‘青龙’两个字只是测量上用的天文点的点名而已,它和天文学上的二十八星宿没有任何关系。”

“即使你说的对,可是我爸爸说的也没有错,找到那批宝藏确实和天文学有关。”

“还有哪里有关了?”

“难道你忘了吗?你知道‘四海测验’是怎么回事吗?你是不是认为那张《四海测验图》只是测绘上的一张地图?”

“哦!我想起来了,我在家里看过,‘四海测验’是你的祖先郭守敬对天体的一次观测?”

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