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七夕故事里的天文學(xué)秘密

中國科普博覽
中國科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺(tái),深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
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作者:孫正凡(科學(xué)松鼠會(huì))

文章來源于科學(xué)大院公眾號(hào)(ID:kexuedayuan)

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浪漫七夕,鵲橋相會(huì)的傳說來自于中國家喻戶曉的民間故事——牛郎織女,有趣的是,在歷經(jīng)數(shù)千年的傳承過程中,這個(gè)民間故事也經(jīng)歷了數(shù)次演變,在愛情故事的細(xì)節(jié)里,我們亦可品出一些屬于天文科學(xué)的秘密。

古人眼里“俊男靚女”

早在上千年前,河南、山東、湖北、陜西的一些地方已經(jīng)在爭相自認(rèn)是“牛郎織女故里”了。在文字記載中,牛郎織女的故事何時(shí)起源已經(jīng)難以考證,不過至少在西周《詩經(jīng)·小雅·大東》已經(jīng)露出了端倪。

維天有漢,監(jiān)亦有光。

跂彼織女,終日七襄。

雖則七襄,不成報(bào)章。

睆彼牽牛,不以服箱。

意思是,天上的銀河照著大地,一邊是織女星,它一直在天上運(yùn)行,名字雖然叫織女,卻從來沒有織成一匹布;另一邊是明亮的牽牛星(牛郎星),卻不能用來拉車載貨。雖然這里還沒有明確寫出它們之間的故事,可是古人已經(jīng)開始聯(lián)想,這對(duì)每天都在遙遙相望的俊男靚女,會(huì)不會(huì)發(fā)生什么故事?

果不其然,漢代出現(xiàn)了著名的《古詩十九首·迢迢牽牛星》已經(jīng)把他們描寫成了一對(duì)兒被迫分離的有情人。

迢迢牽牛星,皎皎河漢女。

纖纖擢素手,札札弄機(jī)杼。

終日不成章,泣涕零如雨。

河漢清且淺,相去復(fù)幾許?

盈盈一水間,脈脈不得語。

因?yàn)槭敲耖g傳說,所以對(duì)于牛郎織女的身份也是眾說紛紜。地上的牛郎可能是河南人、湖北人,而《史記·天官書》里說織女是天帝的孫女(天女孫也)。南北朝《荊楚歲時(shí)記》則認(rèn)為她是天帝的女兒,而且這時(shí)候大惡人西王母也出現(xiàn)了。

牛郎織女故事之所以能夠牽動(dòng)人心,千古流傳,應(yīng)該就在于癡男怨女聚少離多的故事總能引起人們的無限同情之心,就連白居易寫唐明皇和楊貴妃故事的時(shí)候,也不忘記用牛郎織女的故事作為結(jié)尾:

七月七日長生殿,夜半無人私語時(shí)。

在天愿作比翼鳥,在地愿為連理枝。

天長地久有時(shí)盡,此恨綿綿無絕期。

天文學(xué)家眼里的牛郎和織女

牛郎星在全天恒星中的亮度排名第12。在中國天文學(xué)中正式的名稱叫“河鼓二”,在古代象征著天河上的軍鼓,或者是一員大將。它離我們的距離16.7光年,質(zhì)量是太陽的1.7倍,表面溫度約7000℃,是恒星光譜A型主序星。

牛郎星(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

織女星又名“織女一”,比牛郎星要亮得多,是全天第5亮星,在北半球排名第二(僅次于大角星),距離我們25.3光年,質(zhì)量是太陽的2.1倍。由于歲差現(xiàn)象,織女星在14000年前曾經(jīng)是北極星,在13000年之后會(huì)再度成為北極星。在現(xiàn)代天體物理學(xué)中,織女星更為重要了,因?yàn)樗贿x作標(biāo)準(zhǔn)的零等星,是天文測光的基準(zhǔn)。

織女星(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

這兩個(gè)恒星離我們非常近(所以才能這么亮),因此天文學(xué)家非常感興趣,反復(fù)對(duì)它們進(jìn)行觀測,得到了許多重要的發(fā)現(xiàn),比如在織女星周圍發(fā)現(xiàn)了塵埃盤,它可能擁有至少一顆像木星那樣的行星。

既然是兩顆恒星,那么它們兩個(gè)注定只能遙遙相望,永遠(yuǎn)不能相見。它們之間的距離是16.4光年,如果以光速進(jìn)行通信的話,一來一去就需要32年時(shí)間,看來它們比楊過和小龍女還要悲慘。當(dāng)然了,古人并不清楚這樣的天文數(shù)字的距離,只會(huì)想象它們就分布在銀河的兩岸,相隔距離非常近,甚至于還想象出了非常有趣的故事,讓“客星”去拜訪牛郎和織女。

牛郎星與織女星(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

天上來客的真相

晉朝張華《博物志·天河》記載了與牛郎織女有關(guān)的一則八卦故事:

天河與海通,近世有人居海渚者,年年八月有浮槎,來去不失期。人有奇志,立飛閣于槎上,多赍糧,乘槎而去。至一處,有城郭狀,屋舍甚嚴(yán),遙望宮中多織婦,見一丈夫牽牛渚次飲之,此人問:“此是何處?”答曰:“君還至蜀郡問嚴(yán)君平則知之?!?后至蜀,問君平,曰某年月日有客星犯牽牛宿。計(jì)年月正此人到天河時(shí)。

銀河

看來當(dāng)時(shí)流傳的說法認(rèn)為,銀河是跟大海相通的,而且有船每年來來去去。這位“奇志”之人竟然還自己造船拜訪了牛郎織女,還被地上的占星家嚴(yán)君平給看到了,“曰某年月日有客星犯牽牛宿”。唐代詩人李商隱就這個(gè)故事寫了一首詩《??汀罚尶椗延脕碇慰棽紮C(jī)的一塊石頭送給了客人。在傳說當(dāng)中,這塊石頭至今仍保留在成都,現(xiàn)在成都有一條街道叫支機(jī)石街就源于此。

有人認(rèn)為這說明在古代可能有宇航員上天,或者有外星人曾經(jīng)來過地球。其實(shí)這是對(duì)古天文概念的誤解?!翱托欠笭颗K蕖?。所謂客星,指的是今天所說的新星和超新星——某些恒星非常暗,我們看不見,但是當(dāng)它演化到某個(gè)階段,會(huì)爆發(fā)突然變亮,看上去好像天上新出現(xiàn)了一顆星星。中國古人覺得這是天上來了客人,所以稱之為客星。

中國古代典籍中對(duì)于這類現(xiàn)象有很多記載。中國天文學(xué)史領(lǐng)域唯一的院士,已故天文學(xué)家席澤宗先生在1955年發(fā)表了《古新星新表》,考訂了從殷代到公元1700年間的90次新星和超新星爆發(fā)紀(jì)錄,成為這方面空前完備的權(quán)威資料,對(duì)于尋找超新星遺跡、射電源非常有意義。比如發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)超新星遺跡蟹狀星云(又名M1,位于金牛座,距地球約6500光年。其中還有發(fā)現(xiàn)的第一顆中子星),它的爆發(fā)時(shí)間是在宋仁宗至和元年五月二十六日(1054年7月4日),爆發(fā)的情形在《宋史·天文志》《宋會(huì)要》里有詳細(xì)記載,史稱“天關(guān)客星”,又名SN1054,而且完全可以跟現(xiàn)代天體物理學(xué)的計(jì)算對(duì)應(yīng)起來。

不過,在古代的時(shí)候,沒有人知道“客星”究竟代表什么,于是我們善于八卦的祖先就腦洞大開,把這些天文現(xiàn)象跟牛郎織女、銀河混合在了一起。

客星才是現(xiàn)代天文學(xué)的開端?

有趣的是,“客星”在現(xiàn)代天文學(xué)開始的時(shí)候也起到了重要的作用。

在四百多年前的1572 年11 月11 日夜,仙后座出現(xiàn)了一顆超新星,丹麥天文學(xué)家第谷·布拉赫發(fā)現(xiàn)了它,并對(duì)它進(jìn)行了詳細(xì)觀察。當(dāng)時(shí)它比金星光亮,隨著亮度轉(zhuǎn)暗,至兩年后的1574年3月才消失。

這次出現(xiàn)的“客星”改變了當(dāng)時(shí)歐洲學(xué)者們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí),因?yàn)榇饲叭藗兪軄喞锸慷嗟碌膶W(xué)說,認(rèn)為天上的一切都完美從而沒有變化的,我們所看到一切變化,比如流星現(xiàn)象都在大氣層之內(nèi)。第谷觀測結(jié)果表明,該星體的位置遠(yuǎn)在地球大氣層范圍之外。

1604年10月,德國天文學(xué)家開普勒又觀測到在蛇夫座產(chǎn)生一顆超新星,而且這對(duì)師徒看到的超新星都是來自銀河系之內(nèi),因此非常明亮。在天文學(xué)家手里,“客星”果然昭示了我們宇宙觀念的概念。

不過此后我們就沒有那么幸運(yùn)了,四百年來還沒有看到另一顆來自銀河系的超新星。

今天,和你愛的人一起看星空吧

宋代張耒《七夕歌》完整地講述了這個(gè)故事,讓我們跟著這首詩重溫一下牛郎織女的悲歡離合吧。

人間一葉梧桐飄,蓐收行秋回斗杓。神宮召集役靈鵲,直渡天河云作橋。

橋東美人天帝子,機(jī)杼年年勞玉指。織成云霧紫綃衣,辛苦無歡容不理。

帝憐獨(dú)居無與娛,河西嫁得牽牛夫。自從嫁后廢織纴,綠鬢云鬟朝暮梳。

貪歡不歸天帝怒,謫歸卻踏來時(shí)路。但令一歲一相逢,七月七日河邊渡。

別多會(huì)少知奈何,卻憶從前恩愛多。匆匆離恨說不盡,燭龍已駕隨羲和。

河邊靈官曉催發(fā),令嚴(yán)不管輕離別??諏I作雨滂沱,淚痕有盡愁無歇。

寄言織女若休嘆,天地?zé)o情會(huì)相見。猶勝嫦娥不嫁人,夜夜孤眠廣寒殿。

牛郎織女每年七夕一會(huì),也讓我們?cè)俅伟涯抗廪D(zhuǎn)向久違的星空。古人沒有手機(jī)和電視,對(duì)于星空的觀察比我們要仔細(xì)得多,比如在牛郎織女的故事里,其實(shí)也有古人的疑問,為何會(huì)有“銀河”,為何會(huì)有“客星”,牛郎織女是否真有“鵲橋會(huì)”。只要我們細(xì)心思索,星空和關(guān)于星星的八卦故事,總能讓我們解讀出來深切的人文關(guān)懷,還有埋藏其中的科學(xué)線索。