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【引用】金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚”  

2011-07-20 23:38:55|  分类: 自然·科普 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  一、古人眼中的金星

  金星是地球夜空中最亮的星星,其亮度仅次于月亮,比排名第二的天狼星(恒星亮度排名第一)远高出十几倍,可以想见,在古代绝无灯火的黑暗夜空中,它给人们的心灵会造成何等的冲击!更加有趣的是,金星只出现在日出前的东方及日落后的西方,且时间不算太长,这对日出而作、日落而息的古人来说简直是上天所赐的“晨钟幕鼓”。正因为此,应该是很早期的古人就把它们分别称之为“启明”和“长庚”,并看作是两颗不同的星。小子妄度,这种情况估计能上溯到氏族公社时期,甚至先语言而存在,也就是说,在原始人的心智中就有可能把启明星的出现与即将天明联系在一起,而把长庚与黑夜降临联系在一起了金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳

  事实上,小子的猜测也并非毫无根据。早在3000多年前西周初期的一首《诗经·小雅·大东》中就明确提到了“启明”与“长庚”,但小子仔细赏诵该诗后发现,此诗中提到的星星远不止这两颗,让我们看一下诗的后半部分:

  维天有,监亦有光。跂彼织女,终日七襄。
  虽则七襄,不成报章。睆彼牵牛,不以服箱。
  东有启明,西有长庚。有捄天毕,载施之行。
  维南有,不可以簸扬。维北有,不可以挹酒浆。
  维南有,载翕其舌。维北有,西柄之揭。(释义请自行谷歌)

  其中提到的天体竟然包括:银河、织女星(天琴座)、牵牛星(牛郎星,在天鹰座)、启明星、长庚星、毕宿(金牛座)、箕宿(簸箕星,在人马座)、斗宿(南斗星,在人马座)共八个之多,可见古人对星空是何等熟悉,在歌唱中方能信手拈用,抒发情感。由此我们可以想到的另一个事实就是,这些星星绝不是诗人命名的,很可能属于他生活年代的民间常识,早已为众人所熟知。这样一来,启明与长庚何时得名恐怕就要上推几百甚至上千年而变为不可考了。

金星为什么有两个名字 - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳

  可金星为什么会有如此表现呢金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳?从天体运行原理上看,就涉及到行星公转的地球内层轨道与外层轨道之别了。上图是从国外某网站摘转的太阳系局部示意图,从中可以清楚看到,水星和金星与地球相比都在离太阳更近的轨道上运行,因此它们绝无可能与太阳分处在地球的两端,加之地球上的人们在背离太阳(也就是夜晚)时才能看到星星,这两颗内层轨道行星就只有黎明和黄昏这段时间内,才能赶在太阳升起之前或下山之后,从地球的侧面升起向我们展现它们的身影。但对火星及在更远轨道上运行的外层行星而言,却拥有大量机会与太阳分处在地球的两端,因此也就能整夜挂在地球的夜空中。下面,我们分别就启明星和长庚星进行图示说明。

  二、启明星金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳

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  “启明星”名如其星,它的出现就意味着太阳即将升起。现在我们已知道,太阳、月亮及星星的东升西落都是由于地球自转引起的,如右图所示,自天北极方向看过来,地球在绕太阳轨道逆时针方向公转的同时,也在逆时针(也就是自西向东)自转,从地球向外看,这种自转所带来的视觉效果就是一切天体都围绕地球顺时针方向(自东向西)旋转,这就是东升西落。当太阳、地球和金星(启明星)三个天体处在如图所示位置时,地球上那些位于红色三角形 A 顶点附近的人们正经历黎明时刻,随着地球自转他们将从蓝色区域(表示太阳照不到的黑夜)走向白色区域(表示白天),那些勤劳早起的人们,就会在东方地平线上看到明亮的启明星冉冉升起,由于太阳紧跟其后,用不了多久,当它升起的角度接近 A 角大小时,它的光芒就会被初升的太阳渐渐掩盖而最终完全隐没。这就是启明星为什么永远升不高的原因,实际它仍在天上,只是白天的太阳光线过强,我们看不到它而已。(小子注:图中坐标指出的是 A 顶点附近人们的头顶方向与东方,而他们的北方大体上是你正坐在那里读这篇博文的方向)

  三、长庚星金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳

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  “长庚星”与启明星恰恰相反,它的出现意味着漫漫长夜马上来临,这就不难理解我们的祖先为什么常把金星与战争、杀伐甚至天灾联系在一起了(据说玛雅人也持类似观点,认为金星是灾星)。事实上,中国古人眼中的金星在很长一段时期内就单指这一颗长庚而并不包括启明,就连古代神话中上镜率颇高的“太白金星”也单指长庚,因此才有人考证说太白老仙的真名就叫李长庚金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳。实话说,把象征灾难降临的长庚星与希望来临的启明星合二为一,在感情上实在令人难以接受。至于古希腊与罗马人为什么把金星与爱神联系在一起(其英文名称就叫维纳斯),小子揣度她们多指启明而非长庚。哎哎,跑题了金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳,看上图:

  当太阳、地球和金星(长庚)三个天体处在如图所示位置时,地球上那些位于红色三角形 A' 顶点附近的人们正经历傍晚时刻,随着地球自转他们从表示白天的白色区域走向蓝色区域的黑夜中,那些劳作一天仍未回家的人们,就会在西方地平线之上高度 A' 角附近,看到长庚星紧随太阳下山的步伐而渐渐现身,但也用不了多久,它就追赶太阳西行下山而去,地球的夜空中不再有它的身影。这就是长庚星为什么也永远升不高的原因,但与启明星不一样的是,它此时确已不在天上了。  

  四、金星高度简化计算

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  明白了上述道理,要计算金星在天空的最大高度就不是什么难事了。如前两图所示,以地球为顶点,地球到太阳和金星的两条连线所形成的最大夹角 ∠A 或∠A',就是金星在天空中的最大高度金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳

  如果我们令地球到太阳的距离 De = 1(也就是1个天文单位),太阳的直径因不足0.01,在计算中可以忽略不计,而地球和金星的直径远小于太阳则更可以忽略,如此,三个天体所构成的三角形如右图所示。根据几何原理,要使 A 达最大值,地球到金星的连线必须是金星轨道的切线,因此 B 就是一个直角,以天文单位所计的金星与太阳距离值 Dj 就是 A 的正弦值,已知 Dj = 0.72 天文单位,计算该值的反正弦 ≈ 0.8 弧度,也就推得 A ≈ 46°。

  这样,我们就得出了如下结论金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳:按照上述计算,金星在地球天空的最大可视高度不超过46°。但实际情况中,由于行星公转轨道并非正圆而是略有偏心率的椭圆形,要精确计算行星的最大视角还要考虑远日点、近日点、地球自转倾斜角等多项因素,再加上金星实在太亮,有时在白天也仍然可见,因此其实际观测中的最大高度值约为 48°,当它运行到更高位置时就一定会被强烈的日光所遮掩而变为不可见。

  五、中国古人何时知道启明与长庚同为金星

  如果你与小子一样有过电灯时代之前的农村生活经历,相信对星空也会有一定印象。炎炎夏夜金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳,村口的空场、河边的沙滩,总少不了三五一堆、六七成群的老老少少聚在一起,听年长者指点满天繁星讲述天上的传奇,赶上几位有见识的,你还能向他们学习如何通过星星来判明季节、确定农时、推断时辰,甚至预测天气变化。小子坚信,这些知识绝非从教科书或正规教育所得,而是亘古至今的代代总结及口口相传。虽然在有据可查的中国天文史上,把启明与长庚并为金星的历史并不长(最迟不晚于战国时代),但在更早的时期,我们的祖先就已经知道星星白天仍在天上,只是被太阳光掩没,也知道了所有星星都与太阳、月亮一起绕北极星旋转。试问,明白了这些道理的人们,只要持续观察数日,对发现不离太阳左右并随之同升同落的两颗星实属一颗还算什么难事?至于那些专门司天的星官就更不在话下了(先秦天文学家甘德等人已通过认真观测相当准确地记录了五大行星的运行规律,并把整个天空分区,为恒星画出了最早的星表)。遗憾的是金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳,这些都只是小子的猜测,但这并不阻碍小子深信:中国古代(尤其是秦之后)的人们,之所以把“启明”与“长庚”分作两颗星看待,更多是由于占星的需要或者说是一种心理需要,而非认识上的无知!

秋天的麦兜2011年7月份整理撰写,金星为什么有两个名字:“启明”与“长庚” - 秋天的麦兜 - 蜗牛壳7月18日发布于山东德州。


主要参考资料及工具:

1. 诗经·小雅·大东
2. 维基百科“金星”等条目
3. 百度百科“甘德”、“石申”等条目
4. 制图工具 Macromedia Fireworks 8.0

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