牵丝戏占星术
论
道家占星家为认星方便,人们按空中恒星的自然分布划成的若干区域,大小不一,每个区域叫做一个星座。用线条连接同一星座内的亮星,形成各种图形,根据其形状,分别以近似的动物、器物。人类肉眼可见的恒星有近六千颗,每颗均可且仅可归入一个星座,每一个星座可以由其中亮星的构成的形状辨认出来。
典型的星座图,箭头所指的星座是仙后座
基本上,将恒星组成星座是一个随意的过程,在不同的文明中有由不同恒星所组成的不同星座──虽然部分由较显眼的星所组成的星座,在不同文明中大致相同,如猎户座及天蝎座。国际天文学联合会用精确的边界把天空分为八十八个正式的星座,使天空每一颗恒星都属于某一特定星座。这些正式的星座大多都根据中世纪传下来的古希腊传统星座为基础。星座在天文学中占重要的地位,占星术也假借黄道十二星座的形象,但占星术被普遍视为没有使用真正科学方法的伪科学。
在英汉字典中有这样的翻译:“signs of zodiac 黄道十二宫”,在《英汉天文学词汇》中也有同样的意译;而在英英字典中,则诠释得更详尽:“one of the twelve equal divisions of the zodiac”,意思是“黄道上12个均等的部分”。因此,天文历法的十二星座与占星学中所指的星座在实际意义上是不同的。
起源
古代
西方星座起源于四大文明古国之一的古巴比伦。据说,所谓的黄道12星座等总共有20个以上的星座名称,在约5000年以前美索不达米亚就已诞生。此后,古代巴比伦人继续将天空分为许多区域,提出新的星座。在公元前1000年前后已提出30个星座。古希腊天文学家对巴比伦的星座进行了补充和发展,编制出了古希腊星座表。公元2世纪,古希腊天文学家托勒密综合了当时的天文成就,编制了48个星座。并用假象的线条将星座内的主要亮星连起来,把它们想象成动物或人物的形象,结合神话故事给它们起出适当的名字,这就是星座名称的由来。希腊神话故事中的48个星座大都居于北方天空和赤道南北。
为了便于研究,人们把星空分成若干个区域,这些区域称为星座。中国很早就把天空分为三垣二十八宿。《史记·天官书》记载颇详。
古代星座图
三垣是北天极周围的3个区域,即紫微垣、太微垣、天市垣。
二十八宿是在黄道和白道附近的28个区域,即东方七宿,南方七宿,西方七宿,北方七宿。
东方青龙所属七宿是:角、亢、氐、房、心、尾、箕
南方朱雀所属七宿是:井、鬼、柳、星、张、翼、轸
西方白虎所属七宿是:奎、娄、胃、昴、毕、觜、参
北方玄武所属七宿是:斗、牛、女、虚、危、室、壁。
现代88星座
1928年国际天文学联合会正式公布国际通用的88个星座方案。同时规定以1875年的春分点和赤道为基准。根据88个星座在天球上的不同位置和恒星出没的情况,又划成五大区域:
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黄道带星座(13个):双鱼座、白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、蛇夫座、人马座、摩羯座和宝瓶座。[1]
赤道带星座(10个):蛇夫座(同时经过黄、赤)、天鹰座、麒麟座、小马座、小犬座、巨蛇座、六分仪座、长蛇座、猎户座、鲸鱼座。
南天星座(共42个):半人马座、凤凰座、天鹤座、天坛座、绘架座、苍蝇座、山案座、印第安座、天燕座、飞鱼座、矩尺座、剑鱼座、时钟座、杜鹃座、南三角座、圆规座、蝘蜓座、望远镜座、水蛇座、南十字座(小星座)、孔雀座、南极座、网罟座,南冕座、豺狼座、大犬座、天鸽座、乌鸦座、南鱼座、天兔座,船底座、船尾座、罗盘座、船帆座、玉夫座、波江座、盾牌座、天炉座、唧筒座、雕具座、显微镜座、巨爵座。
北天星座(19个):飞马座、天鹅座、蝎虎座、仙女座、鹿豹座、御夫座、猎犬座、狐狸座、小狮座、英仙座、牧夫座、武仙座、后发座、北冕座、天猫座、天琴座、海豚座、三角座(小星座)、天箭座(小星座)。
北天拱极星座(5个):小熊座(最靠近北天极)、大熊座、仙后座、天龙座、仙王座。
全天星座图
运动
星座看起来随着天球运动是由于地球自身的运动引起的,其中对星空变化较为显著的乃地球的自转和公转。由于地球自转,星空背景每天绕天轴转动一圈;星空也随着季节的变化而缓慢变化,经过一年之后,星空与一年之前的星空几乎一致。地球自转的旋转轴还有一个称作进动的长周期运动,其周期大约为25,765年。这种运动引起北极点在恒星背景中的周期性漂移,这在天文学上称为岁差。在短时期内对星座的粗略观测可以忽略这种运动。
恒星都在做着高速移动。恒星的运动都可以分解为两者连线方向的径向速度和与之垂直的自行,其中自行会改变恒星在星空中的视位置。由于恒星距离地球太远,一般可以认为恒星在天穹上的位置是固定的。
由于太阳和行星相对于地球的视位置与天球上的背景恒星的位置不固定,它们周期性的穿越黄道上的13个星座。在占星学上,往往会以“水星位于天蝎座”的方式描述。但是占星学上的黄道只有十二星座,并且是均分的。
识别
星座在很久以前就被水手、旅行者当作识别方向的重要标志。随着科技的发展,星座用于方向识别的作用逐渐减弱,但是航天器还是通过识别亮星来确定自身的位置和航向。对于星空爱好者来说,星座的识别往往是对于亮星的识别。
在北半球,小熊座的北极星是在星空确定方向最重要的依据。从天球坐标系可以看出,北极星的高度是与当地的纬度一致的;但实际上由于北极星并不明亮,人们通常使用北斗七星来寻找北极星,从而确定方向。把北斗的勺柄(β到α)延长5倍处便能找到北极星。在精度要求不高的情况下,可以认为北极星所在的方向即北方。在北半球低纬度地区,北斗星会落入地平线以下,此时可以根据与北斗七星相对的、呈“m”(或“w”)状的仙后座来确定北极星的位置。
一旦识别出北极星和其他任何一颗恒星,整个星空就完全可以通过恒星的相对位置来识别。为了便于记忆,人们通常通过北斗七星延长的斗柄来寻找牧夫座的大角(牧夫座α)、室女座的角宿一(室女座α)。在不同的季节,也可以通过其他星空中显著的特征定位,如冬季可以通过的明亮的猎户座轻而易举地找到双子座、大犬座、小犬座、金牛座、御夫座,甚至狮子座;秋季时可以通过飞马座的秋季四边形从而找到仙女座、英仙座、南鱼座等;而夏季大三角则是夏天星空中最容易找到的特征,此时可以找到天鹅座、天琴座、天鹰座、人马座、天蝎座、天龙座等。
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南天极附近的星座则比较零散,分布着很多面积较小的星座,亮星也很少,很多区域甚至没有较亮的星,认识起来相对困难一些。另外南天极也没有像北极星那样的指示星,因此南天极常常靠南十字座的十字架一(南十字座γ)和十字架二(南十字座α)延长约45倍来确定。同时半人马座的南门二(半人马座α)和马腹一(半人马座β)、船底座的老人星(船底座α)、波江座的水委一(波江座α)都是识别南半球星座的重要依据。
统计
黄道十二星座
黄道十二星座即作为黄道十二宫(太阳在天球上经过黄道的十二个区域)名称来源的星座,包括白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座、双鱼座。
蛇夫座也被黄道经过,经国际天文学联合会在1928年规范星座边界后,黄道星座共有13个。
黄道十二星座表
星座
缩写
亮星数
最亮星
面积
黄道时间
赤经
赤纬
1-2-3-4等星
白羊座
ari
2
娄宿三
441
321-420
02h3816m
+20°4754
0-1-1-2
金牛座
tau
3
毕宿五
252
421-520
04h4213m
+14°5263
1-1-2-23
双子座
gem
4
北河三
514
521-621
07h0424m
+22°3601
1-2-4-12
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十二星座
其余星座
其他星座列表
星座
最亮星
象征
位置
简写
亮星数
英文名称
面积
观看季节
1-2-3-4等星数目
中天(20点)
赤经(时分)
赤纬 (度分)
象限
族
半人马座
南门二-001等
半人马喀戎
南面
cen
10
centaurus
1060
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位置
南十字座所在的银河部分是银河最亮的段落。其中心位置:赤经12时20分,赤纬-60度。南十字座虽小,但亮星很多。α星是南天著名的亮星,又是双星,β星为1等星,此外还有亮于4等的星7颗。
座内的主要亮星十字架一(γ)、十字架二(α)、十字架三(β)及十字架四(δ)组成十字形。从这个“十”字形的一竖向下方一直划下去,直到约4倍于这一竖的长度的一点就是南天极。在北半球的低纬度处观测,这根延长线与地平线的交点基本上就是正南方。因为南天极附近没有亮星,所以十字架一及十字架二就被利用来指示方向——只把它们之间的距离伸延大约45倍就是南天极。这个十字在南半球和北斗在北半球同样重要。
另外,半人马座南门二及马腹一连线的垂直平分线与上述那一条伸延线的交点也会是南天极。
观测特点
北半球大部分看不到此星座,只有南方几个省份才能看到它。
能观测全星座的纬度范围:北纬25度到南纬90度。
观测历史
14世纪航海家郑和下西洋时,曾用这个星座来导航。在古希腊托勒玫时代,地中海地区原是可以看到它的,被看作是半人马的脚。由于岁差,到了现代,这一部分星空已经移向南方,在北半球大部分地区再也不能看到。
一般认为是法国的天文学家augustin royer于1679年首次将南十字座从半人马座中划出来设定为星座。但是在这之前,此星座就已广为人知。
星座主要星体
拜耳命名法 其他名称 中国星官 视星等 备注
南十字座α1 acrux 十字架二 140 等 聚星,分光双星
南十字座α2 alpha crucis 十字架二 209 等 南十字座α系统的一部分
南十字座β mimosa 十字架三 125 等 全天第20亮星;仙王座β型变星
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古代天文学家似乎认为南十字座的星星是半人马座的一部分,它们在三个方向上被半人马座包围。维多利亚学者rh allen在他的《星名录》中提请人们注意关于十字的更早的传统证据。公元11世纪,古阿拉伯占星术士阿尔·伯尼注意到,从印度北纬30度处,可以看见一个南方星群,称为苏拉。正如艾伦所指出的,这可能为我们提供了设计但丁《神曲》 (14世纪初)的一个线索。在通过炼狱的入口进入南半球时,但丁宣称,&34;我把心神/贯注在另外一极上,我看到了/只有最初的人见过的四颗星&34;(《炼狱》1:22~24)。
南十字座星象图
南十字座的星星在北半球已经看不见了。&34;最初的人&34;是指最初的基督徒,因为在基督时代的耶路撒冷恰恰能看见十字座。但丁清楚地意识到岁差地影响,他提到的是基督死后的一个无神时代,那时南十字座已经逐渐在这个纬度消失了。南十字座并不是在所有文化中都被看做一个十字架,在澳洲中部这些星星被称为“鹰之爪”。
参考资料
[1] 国旗上的流行星座——南十字座.科普中国 [引用日期2020-08-29]
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拉格朗日父亲是法国陆军骑兵里的一名军官,后由于经商破产,家道中落。据拉格朗日本人回忆,如果幼年时家境富裕,他也就不会作数学研究了,因为父亲一心想把他培养成为一名律师。拉格朗日个人却对法律毫无兴趣。
拉格朗日科学研究所涉及的领域极其广泛。他在数学上最突出的贡献是使数学分析与几何与力学脱离开来,使数学的独立性更为清楚,从此数学不再仅仅是其他学科的工具。
拉格朗日总结了18世纪的数学成果,同时又为19世纪的数学研究开辟了道路,堪称法国最杰出的数学大师。同时,他的关于月球运动(三体问题)、行星运动、轨道计算、两个不动中心问题、流体力学等方面的成果,在使天文学力学化、力学分析化上,也起到了历史性的作用,促进了力学和天体力学的进一步发展,成为这些领域的开创性或奠基性研究。
约瑟夫·拉格朗日
在柏林工作的前十年,拉格朗日把大量时间花在代数方程和超越方程的解法上,作出了有价值的贡献,推动了代数学的发展。他提交给柏林科学院两篇著名的论文:《关于解数值方程》和《关于方程的代数解法的研究》 。把前人解三、四次代数方程的各种解法,总结为一套标准方法,即把方程化为低一次的方程(称辅助方程或预解式)以求解。
拉格朗日也是分析力学的创立者。拉格朗日在其名著《分析力学》中,在总结历史上各种力学基本原理的基础上,发展达朗贝尔、欧拉等人研究成果,引入了势和等势面的概念,进一步把数学分析应用于质点和刚体力学,提出了运用于静力学和动力学的普遍方程,引进广义坐标的概念,建立了拉格朗日方程,把力学体系的运动方程从以力为基本概念的牛顿形式,改变为以能量为基本概念的分析力学形式,奠定了分析力学的基础,为把力学理论推广应用到物理学其他领域开辟了道路。
他还给出刚体在重力作用下,绕旋转对称轴上的定点转动(拉格朗日陀螺)的欧拉动力学方程的解,对三体问题的求解方法有重要贡献,解决了限制性三体运动的定型问题。拉格朗日对流体运动的理论也有重要贡献,提出了描述流体运动的拉格朗日方法。
拉格朗日的研究工作中,约有一半同天体力学有关。他用自己在分析力学中的原理和公式,建立起各类天体的运动方程。在天体运动方程的解法中,拉格朗日发现了三体问题运动方程的五个特解,即拉格朗日平动解。此外,他还研究了彗星和小行星的摄动问题,提出了彗星起源假说等。
近百余年来,数学领域的许多新成就都可以直接或间接地溯源于拉格朗日的工作。所以他在数学史上被认为是对分析数学的发展产生全面影响的数学家之一。[1]
出身
拉格朗日父姓拉格朗日亚(lagrangia)。拉格朗日在都灵出生受洗记录上的正式名字为约瑟普·洛德维科·拉格朗日亚(giuseppe lodovico,lagrangia)。父名弗朗切斯科·洛德维科·拉格朗日亚(francesco lodovico, lagrangia);母名泰雷萨·格罗索(teresa grosso)。他曾用过的姓有德·拉·格朗日(de la grange),拉·格朗日(la grange)等。去世后,法兰西研究院给他写的颂词中,正式用约瑟夫·拉格朗日(joseph-louis lagrange )。父系为法国后裔。曾祖是法国骑兵上校,到意大利后与罗马家族的人结婚定居;祖父任都灵的公共事务和防务局会计,又同当地人结婚。父亲也在都灵同一单位工作,共有11个子女,但大多数夭折,拉格朗日最大。
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青年时代
到了青年时代,在数学家雷维里的教导下,拉格朗日喜爱上了几何学。17岁时,他读了英国天文学家哈雷介绍牛顿微积分成就的短文《论分析方法的优点》后,感觉到“分析才是自己最热爱的学科”,从此他迷上了数学分析,开始专攻当时迅速发展的数学分析。
18岁时,拉格朗日用意大利语写了第一篇论文,是用牛顿二项式定理处理两函数乘积的高阶微商,他又将论文用拉丁语写出寄给了当时在柏林科学院任职的数学家欧拉。不久后,他获知这一成果早在半个世纪前就被莱布尼兹取得了。这个并不幸运的开端并未使拉格朗日灰心,相反,更坚定了他投身数学分析领域的信心。
游历时代
1755年拉格朗日19岁时,在探讨数学难题“等周问题”的过程中,他以欧拉的思路和结果为依据,用纯分析的方法求变分极值。第一篇论文“极大和极小的方法研究”,发展了欧拉所开创的变分法,为变分法奠定了理论基础。变分法的创立,使拉格朗日在都灵声名大振,并使他在19岁时就当上了都灵皇家炮兵学校的教授,成为当时欧洲公认的第一流数学家。1756年,受欧拉的举荐,拉格朗日被任命为普鲁士科学院通讯院士。
1764年,法国科学院悬赏征文,要求用万有引力解释月球天平动问题,他的研究获奖。接着又成功地运用微分方程理论和近似解法研究了科学院提出的一个复杂的六体问题(木星的四个卫星的运动问题),为此又一次于1766年获奖。
1766年德国的腓特烈大帝向拉格朗日发出邀请时说,在“欧洲最大的王”的宫廷中应有“欧洲最大的数学家”。于是他应邀前往柏林,任普鲁士科学院数学部主任,居住达20年之久,开始了他一生科学研究的鼎盛时期。在此期间,他完成了《分析力学》一书,这是牛顿之后的一部重要的经典力学著作。书中运用变分原理和分析的方法,建立起完整和谐的力学体系,使力学分析化了。他在序言中宣称:力学已经成为分析的一个分支。
1783年,拉格朗日的故乡建立了“都灵科学院”,他被任命为名誉院长。1786年腓特烈大帝去世以后,他接受了法王路易十六的邀请,离开柏林,定居巴黎,直至去世。
这期间他参加了巴黎科学院成立的研究法国度量衡统一问题的委员会,并出任法国米制委员会主任。1799年,法国完成统一度量衡工作,制定了被世界公认的长度、面积、体积、质量的单位,拉格朗日为此做出了巨大的努力。
1791年,拉格朗日被选为英国皇家学会会员,又先后在巴黎高等师范学院和巴黎综合工科学校任数学教授。1795年建立了法国最高学术机构——法兰西研究院后,拉格朗日被选为科学院数理委员会主席。此后,他才重新进行研究工作,编写了一批重要著作:《论任意阶数值方程的解法》《解析函数论》和《函数计算讲义》,总结了那一时期的特别是他自己的一系列研究工作。
与世长辞
1813年4月3日,拿破仑授予他帝国大十字勋章,但此时的拉格朗日已卧床不起,4月11日早晨,拉格朗日逝世。
主要贡献
拉格朗日在数学、力学和天文学三个学科中都有重大历史性贡献,但他主要是数学家,研究力学和天文学的目的是表明数学分析的威力。全部著作、论文、学术报告记录、学术通讯超过500篇。
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