张钰哲：北斗谈片

本文收录于张钰哲著《天文学论丛》（1934年）

繁星满天，骤然看去，似乎是不可胜数。我们本着多识鸟兽草木之名的宗旨，想和那些灿烂的星点结识，应该从哪处入手呢？古诗里说得好，“挽弓当挽强，用箭当用长。射人先射马，擒贼先擒王”。所以我们想认识星辰，一定要先从认识北斗入手。我想读者诸君，认得北斗者，固然是很多。但与这座大名鼎鼎的星宿，素未谋面的，或者不免也有几位。

这并不足为怪。现在交化进步的世界，通都大邑里的生活，与星斗接触的机会，实在远不如那终日沉醉在大自然里的樵子牧童，农夫渔父了。不过若是我们肯稍为纡尊降紫，当夜色漫漫的时候，走到空旷的场所，向北方天空看去，这位北斗星君，也绝不深藏固拒。只要那煞风景的浮云浓雾，暂时敛避，他一定可以出来接见我们的。我们常听说北斗七星，因为这座北斗，是合七个很亮的星点，排列而成。

这几个星光亮的程度，在天空里，并不能占第一把交椅，只好委曲在第二等的地位。不过这七星能够很整齐地排成斗形。而在斗之附近地方，又没有光辉可与他相颉颃的星点，糁杂其间，大有鹤立鸡群之势。我们只要向北方天空稍加寻觅，没有找不到的。

若是读者诸君，要我明白地说出来，当七八点钟时，北斗到底是在哪一方位？我可要敬谢不敏，无辞以对了。因为我既不晓得诸君的贵处哪里，假设读者是在南京，或与南京纬度相差不多的区域。而观星的时候是在十一月里。那么当七八点钟时，北斗几乎在正北向地平线上下。如果我们能看见北斗的的全身，其中各星的位置，将如下图所表示：

北斗七星（原文图）

北斗在地平线以下的部份，我们当然是看不到的。就是在地平线以上之部份，恐怕也被房屋树林远山所遮隔，莫从辩识。如果诸君此时向天空里遍寻北斗，也是狂然。诸君也切不要怪作者所说全是欺人之谈，也不要因此次失望而灰心。

这失望对于星的认识，或许有甚大的贡献。我们在七点钟时看不见北斗，假若等到十一点时再去看看，又是如何？皇天不负苦心人。这坚持到底的精钟，终究是有酬报的。那时诸君一定可以见到这隐在地平线下的北斗，整个地从东北角冉冉上升。日月升落，三尺童子，无有不知。然而众星的升落，在许多读者方面或许还是空前的发见。从前有一位英国天文家曾经做过估计，说千人之中，晓得众星有升落现象者，大概只有一人。经过此番发现之后，诸君都变成为此千人中之一人了。

若诸君是在北平（今北京）的纬度上，那么北斗由南京看去，若正在地平线下，从北平看去，便可见得几乎全部在地平之上。假使诸君在十二月里才去观星，那么北斗由东北向上升的时刻，较之十一月里，可早二个小时。

认识北斗之后，观星的工作可谓思过半矣。因为以后，可以从北斗作出发点，然后谈到北斗之东有何星，北斗之西有何星；愈推愈远，天空中较为光亮的星，就可以逐一地认识。

北斗七星，各有名号。从斗到柄，一一数出，便是天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光。首述四星，称为斗魁；其余三星，便是斗柄。斗魁有时称为璇玑，斗柄有时称为玉衡。天枢天璇两星，另有特别的效用。这两星的方向正指着辰极的所在。辰极便是论语里头所说的“为政以德，譬如北辰，居其所而众星拱之”者是也。

天枢天璇又统称作指极星；假如我们从天璇到天枢，再向前看去，等到了与天枢相距，差不多五倍指极两星间的远近，可以看见一个与北斗光辉相若的一星，便是北极星。别的星随着天动星迴，东升西落，但是这辰极星可常居其所，无大移动。在夜色漫漫里，有人漂流于海洋之上，或迷途于沙漠荒野之间，这辰极可真成了指引迷津的救星。藉北极星以定方向，由来已久。 在回教的可兰圣经和希腊的古诗中，都会提起利用极星以作航海陆行指导之语。

北斗不但能帮助我们鉴定方向，他在夜里还有帮我们鉴定时间的功用。不过北斗既不是个时计，用他来定时刻，自然一定要稍为懂些应用的方法才可以的。虽然我们不能希望分秒不差的精确，但是我能相信错误至多不过半小时。观看北斗钟的方法,第一步先注意天玑天权二星之中点与北极星相联的直线之方向。我们想象绕北极星有一圆周，分为二十四等分，每一段当作一小时。这二十四小时在圆周上，就用自极星向正北下垂的直线和圆周相遇的地方作起点；然后循着与钟针行动相反的方向计算下去；一直到联极星与玑权中点之线为止，我们可以数到其包括多少小时。但是要求得时刻，还须由这数里减去从三月二十一日至观星那天的月数之二倍。用北斗求时间的方法，虽然比不上钟表那般简便，仍不得称为繁难。

北斗七星和紫金山天文台青海观测站 | 摄影：戴建峰

天文学上最有趣的问题，便是从鸿蒙开辟至今到底经历了几多年代；换一句话，也便是满天的星辰河汉，他们已经享受了多少的高龄？北斗有指示我们一日里的时刻的功用，或者还在意料之中；要说他能告诉我们宇宙的高龄，诸君或者就要疑惑为荒诞不经之谈了；但是他真个的有此本领。北斗和其他的众星，虽然都称作恒星，其实他们在短时间里看去，似乎各镇一方，非常的有恒。若经过长久的观察，他们也各有行动。现在北斗七星，除了天枢摇光二星而外，其他各星的行动方向既相同，快慢又相等。

所以北斗星团，于各星之间，有如同一行雁阵，飞翔于成群的燕雀之间。在最初的时候，团中的份子一定也有硕大无朋的，也有弹丸黑子般的。我们晓得各星之间，是常有一种吸力的存在，这些弹丸黑子的朋友们，力量浅薄，受了外界的引诱，就离开团体逐渐落伍。所以到了今日，北斗星团中只剩下较为顽健硕大，身经百战的老兵。我们从残余雄兵的体魄魁梧的程度，便可猜到这星团在转战中所阅的岁月了。

诸位假使寻到北斗的时候，在斗柄上开阳那星，务必端详观看一下：这星靠近，还有一个小星。西名称开阳为Mizar，而叫这小星作Alcor；这字在亚拉伯文里，有试验的意义。因为这小星必定要目力敏锐人才能看见。所以有些学者相信从前亚拉伯人，曾利用开阳和他的伴侣作试验目力之用。这小星是绕着开阳而行动。不过这动作一定要历许多年所（应为“后”），才可看出。这种系统，天文称之为双星。开阳乃是第一次发现的双星，而也是第一次用照相术留影的双星，所以很值得纪念的。

我们平常举首观天，总有一种感想，好像天上繁星之众多，是没法数过来的。其实这是一种的错觉。我们可以藉北斗的帮助来证明。北斗斗魁的四个星，在天空上不是包括很宽大的面积吗?我们且数斗魁里有多少星，从此全天的星数，便不难按面积推算出来，而证明肉眼所看到明星的数目，是很有限的。而且一个人在斗魁里所见到星数的多寡，也可试出这人目力的强弱；与开阳星的伴侣，有同等之功用。

世俗相传，以北斗为寿星，作人间寿夭的主宰。当他游戏人间，必定幻为老者之状，而他最嗜好的消遣，便是奕棋。 三国时卜者管辂曾替人想法恳求北斗，把岁数从十九岁增到九十九岁。这故事大概是无人不知的。 至于北斗如何会被奉为寿星，那就无由稽考了。前清有人编部书名作管窥辑要；内中说“北斗旁小星多则天下安，星少则民怨上，国人离叛。”如此北斗不但主寿夭，而且掌治乱了。不过我们晓得星的数目，实际平常绝无增减；按管窥辑要所说，岂不是天下之治乱，全视空气之清浊而定，可发一噱。西方从前有斗魁向上则天晴，向下则天雨的迷信；他们大概还没发见北斗是一昼夜绕转极星一周，要不然或许是他们有十二小时阴雨十二小时天晴的气候。

关于北斗的神话，那是更多了，我们只能略谈一二。北斗西名叫作大熊星座。希腊古时曾根据妇女们好嫉妒的天性，替他编出一段神话来。话说雅克迪(Arcadia)国里，有位郡主名作葛莉斯朵(Calisto)，美丽异常；远近各国的王子，都辇许多珍宝珊瑚来馈献，希望得葛莉郡主垂青。哪想到她的美丽和幸运，竟动了仙女娇娜(Juno) 妒忌的念头。仙女便到天神( Jupiter )处花言巧语，说尘女凡妇哪可与广寒仙子，争妍斗媚。一定强着天神下一道命令把葛莉郡主贬为黑熊。可怜倾国倾城的如花美貌，一变而为狞厉凶恶的熊首；纤纤玉笋化作熊蹯钩爪；沥沥莺声竟成霹雳雷吼。帘幕重重的绣闼香闺，而今只可在梦中想望。葛莉郡主，从兹就在层峦叠嶂，白杨古木间，度其恐怖凄凉之生涯，屡遭猎狗之欺侮。郡主有子名亚卡(Arcas)者，一天入山围猎，看见葛莉所化之熊。慈母恋子之情殷，自然靠近走来。但亚卡决其梦想不到眼前的大熊便是他的慈母。他正待弯弓抽矢射去，幸天神已知此事，怜其无知，便将他母子都升至天上。葛莉郡主就是这大熊座。他的儿子便成了小熊星座。我们所读到的极星，就住在小熊星座里面。

美洲红人相传昔有猎人成队，在冰天雪地里追赶一熊；忽然来一巨怪把猎人几乎吃尽，只剩下三人。这三人仍然向前逐熊，飞腾上升，变为星宿。遭巨怪残食的惨剧，以此避免。 所以美洲土人，也称北斗七星为大熊。希腊同美洲土人，地之相去，不知几千里；时代的相去，也不知几千岁；而都称北斗为熊，若合符节，很是奇怪。按他们说法，七星中斗魁是熊，斗柄便是追者之猎人。第一弯弓射熊，第二执釜，第三准备一束柴薪，等射杀熊后烹煑之用。这三人虽终岁在碧海青天里，夜夜追熊，总要到秋季，才能将熊射杀。你不看秋草映赭，霜叶呈红，那都是受熊血沾染才如此啊。我们相信美洲红人，一定也是英天文家所谈的千人中之一人，已经晓得北斗绕极星而运行。不然者他们哪会看到三猎人在天上昼夜不息的追熊呢！

编者注：

Arcadia（阿卡迪亚）指虚构的世外桃源。Calisto（卡莉丝托）古希腊神话里的一位美丽仙女；木卫四。Jupiter（朱庇特）罗马神话中的众神之王，对应希腊神话中的宙斯；木星。Juno（朱诺）罗马神话中的天后，朱庇特之妻，对应希腊神话中的赫拉。Arcas（阿尔卡斯）朱庇特和仙女卡莉丝托之子。

作者简介

张钰哲（1902—1986）福建闽侯人，中国现代天文事业的奠基人之一。1929年美国芝加哥大学天文系博士毕业，回国担任中央大学物理系教授，1941年任国立中央研究院天文研究所所长。1950—1984年任中国科学院紫金山天文台台长。1955年6月当选为中国科学院学部委员（院士）。

张钰哲毕生致力于天文学研究。研究领域涉及小行星、彗星、恒星、航天和中国天文学史等方面，先后发表论文、报告、专著90多篇。1928年11月22日，张钰哲在美国叶凯士天文台通过观测发现了第1125号小行星，并命名为“中华”(China)。这是第一颗由中国人发现的小行星。1978年，《国际小行星通报》公布国际编号第2051号小行星命名为“张”——2051 Chang。

张钰哲也是我国天文科普事业的引路人。他参与创办了中国第一份天文普及期刊《宇宙》（1930年创刊），曾担任总编辑，先后发表40余篇天文科普文章，并致力于天文科普图书的编译出版，有《地球之天体观》(1932)、《天文学论丛》（1934）、《宇宙丛谈》(1945)、《小行星漫谈》(1974)、《哈雷 彗星之今昔》(1982)等。本文即发表于《宇宙》，后收录于《天文学论丛》（1934）。

轮值主编：刘四明

校对：张旸、胡方浩

编辑：王科超、高娜