塔尔-卡迪天板
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从天文学角度来看,本文探讨了在马耳他发现一块大约 4500 年前的石灰岩板,这块板明显显示了星空的一部分。
所描述的学术研究结果遵循两个主要假设
- 塔尔-卡迪天板显示了星空的一部分。
- 五个扇形部分显示了星空的连续部分(从左到右)
- 现今猎户座的一部分。
- 现今金牛座的头部。
- 黄道。
- 昴宿星团。
- 在东部地平线上,昴宿星团升起前最亮的恒星。
在本维基教科书中,我们展示了塔尔-卡迪天板可以与金牛座中的黄道金门对齐,以测量月球和行星的黄道纬度。这在数千年前是可能的,今天也是可能的,不需要任何其他设备。通过适当的观察,不仅可以确定月球的恒星周期和交点周期以及默冬周期,还可以预测恒星掩蔽和月食和日食。
根据以下描述的学术研究结果,天板提供了许多迹象,表明马耳他岛的新石器时代居民已经拥有非凡的天文知识和技能。
在古代,人类只能用肉眼观察夜空。然而,他们已经能够确定大约 5000 颗可见的固定恒星相互形成一个永恒固定的几何星座,只是在一天和一年中的不同时间可以看到宇宙的不同部分。观看银河系、昴宿星团或仙女座星系的印象,一定总是令人感到崇高和神秘。最亮的固定恒星可以用几只手数完,不仅相对容易让人印象深刻,而且甚至被赋予了适当的名称以用于识别或与他人交流。
此外,即使在今天,也常常发生不可预测的事件,例如新星、彗星或流星的出现,这些事件当然会被神话化地处理。在这些非常规律的、看似完全随机的夜空观测中,第一批人一定注意到七颗特殊的移动恒星相对于固定恒星天球有规律地、也永久地移动,最重要的是太阳和月亮。有时甚至有两三颗恒星在天空中的同一个地方相遇,这种奇怪的、神秘的、然后完全无法解释的行为,一定吸引了我们一些古代祖先的注意力,最终从中衍生出越来越多的神话。
后来在中世纪,天文学与算术、几何和音乐一起,成为四艺中的四种高级艺术。天空中的过程实际上非常抽象和复杂,只有在拥有大量先验知识的情况下才能理解和相互关联。不幸的是,这种知识正日益消失,因为夜空由于强烈的光污染几乎无法进行全面观察,对它的兴趣也相应下降。也许这里提供的解释有助于激发人们对该主题的兴趣或加深现有知识。
本维基教科书是对相应德语维基教科书的粗略翻译。考古天文学是一门比较年轻的学科,尤其是在德语国家,它还没有能够确立自身。这里提出的结果也可以帮助稍微推进这一学科,并让感兴趣的群体更接近用于评估考古天文学事实的天文基础。
马耳他的塔尔-卡迪早在公元前 4000 年就已经有人居住,塔尔-卡迪的第一批神庙建筑建于公元前 3300 年至 3000 年之间,之后长期使用。公元前 3000 年至 2500 年被称为该岛的塔克西安阶段。
在 1927 年开始的挖掘过程中,在神庙建筑群中发现了一块带有刻痕的扇形石灰岩板。大多数标记明显让人想起对恒星的描绘,这使得这一发现成为最古老的考古天文学物品之一。
恒星一直以来在所有民族的神话中都占有突出的地位。它们通常被视为显化或神灵的“天体位置”。虽然固定恒星天球的恒星对海员或沙漠旅行者的航行至关重要,但与固定恒星天球相比,那些可以移动的天体常常被用来进行占星解释。
本文重点不太关注该发现的考古方面。相反,以下解释试图从天文、几何和地理的角度对石板上的图案进行解释,并试图将其置于更广阔的背景下,从而有可能帮助对该发现进行分类。基于数千年来没有望远镜的情况下观察到的天体现象,提到了许多天文学的基本术语,并对其进行了解释和相互关联。
塔尔-卡迪神庙建筑群位于首都瓦莱塔西北十公里处,靠近今天的小镇圣保罗湾,位于岛国共和国的北部。该地点位于北纬 35°56'12" 和东经 14°25'14"。地中海的海拔高度约为 16 米。
如果能见度良好,在圣保罗湾东部 1.5 公里处,在狭窄的海湾内,可以从神庙建筑群中看到位于大约 200 公里的西西里岛的埃特纳火山。只有在这个方向上,从神庙建筑群中,从高出海平面几米的位置,才能看到地中海。
与所有其他马耳他寺庙建筑群相比,这座寺庙建筑群的西东走向非比寻常,因为其他寺庙建筑群大多沿岛屿的主轴线从西北到东南排列。建筑物在南北方向长约 30 米,在东西方向长约 25 米。现在已经无法清楚地确定寺庙入口的位置。[1]
寺庙中仍可辨认的轴线的方位角(水平角)指向东,为 76 度(4 月 18 日和 8 月 24 日日出方向),或反方向指向西,为 256 度(2 月 17 日和 10 月 24 日日落方向)。马耳他拥有良好的天文观测条件,这得益于干燥且平衡的地中海气候。那里经常观测到月食,也观测到日全食,例如公元前 2146 年 5 月 18 日上午的日全食,其可能性很高。[2]
固定恒星天空中特殊且大部分不规则的现象包括流星、超新星和彗星。在过去 2000 年中,平均每 200 年可以用肉眼看到一次超新星。哈雷彗星最早在公元前 240 年的中国有记载。[3] 周期性彗星 C2020 F3 (NEOWISE) 上一次近日点通过可能发生在该岛的塔尔克森时期。
寺庙对天空系统的参考
[edit | edit source]考古学中已知古代人们如何确定天空方向以及如何确定和预测恒星的升降,这方面有很多例子。例如,萨克森-安哈尔特州的戈塞克环形护城河(公元前 4900 年)[4]、内布拉天空盘(约公元前 2000 年)或孚日山脉凯尔特人的贝尔亨系统,其中四个贝尔亨从阿尔萨斯可以看到,该地区其他更东部的贝尔亨在日出方面具有日历功能。[5]
从塔尔卡迪寺庙遗址向西看(270 度,即春季和秋季初日落的方向),可以看到一条天然山谷的清晰路径;向东看,可以看到一座 50 多米高的山丘遮挡着地平线。
天球北极是北半球在夜空中定位的重要参考点。在古代,由于地球轴心的岁差,北极星并未位于天球北极点,因此不能直接用于确定北向。从寺庙建筑群中可以轻松地通过瞄准埃特纳方向的海湾来确定这一点。当火山处于活动状态并产生巨大的烟柱时,从远处甚至在晚上都能看到相应的火柱时,这将变得更加容易。这种事件在古代的地理定位传统中有所记载,例如以色列人从埃及法老的奴役中出逃,时间在公元前 1500 年至 1000 年之间(参见出埃及记 13.21 + 22)。
石灰石板
[edit | edit source]描述
[edit | edit source]这块石板展出于瓦莱塔国家考古博物馆。[7]
目前尚不清楚发现的石灰石板是否完整,还是一块更大石板的碎片,但一些边明显笔直且光滑。[8] 这块石灰石板呈不规则六边形,宽 29 厘米,高 24 厘米,厚约 5 厘米。石灰石不太坚硬,因此易于加工和刻划,平板表面上刻着许多符号和图形元素。然而,也存在许多自然突起,因此无法始终清晰地识别表面上的结构是自然的、人为的、无意的还是损坏造成的。石板的来源显然尚未研究,例如基于岩石成分的化学分析。
根据尺寸,石板的面积约为 500 平方厘米。石灰石的密度为每立方厘米 2.7 到 2.9 克,[9] 因此石板的重量约为 6 千克。这使得它便于携带,在付出相应努力的情况下可以用手拿着几分钟。
该图以四条直线将图像径向划分为五个大致相等的部分,每个部分的夹角约为 20 度。这些线有一个共同的交点,位于板外一点,从最长且笔直边左端的角点径向开始。在左侧和右侧的两个部分中显示了星形符号。在左侧部分可以看到一个星形符号,在其他三个部分可以看到多个星形符号。中间部分显示了一个半圆形图形,其直边垂直于径向射线的中心方向,并且位于该中心的一侧。两个右侧部分被一条更明显的沟槽穿过。
解读
[edit | edit source]描绘的三个星群很早就与黄道星座相关联。有人推测,三个星形符号代表三个黄道星座天蝎座、室女座和狮子座,或者现有的石板只是更大石板的碎片,上面显示了月相历。中间部分的符号与新月相关联。[1]
天空石板上显示的区域可能是在塔尔卡迪寺庙内观察到的,尤其是在晚上和向西观察时,可以看到那些在该区域升降的恒星。[10]
根据考古学家彼得·库尔兹曼的最新研究,中心左侧的七个星形符号可能是金牛座α星(金牛座α),包括金牛座γ星、金牛座δ星、金牛座ε星和金牛座θ星,它们属于今天金牛座中的毕宿星团,以及公牛角尖和御夫座ζ星(御夫座ζ)和御夫座β星(御夫座β)。金牛座ε星也称为眼星。中心右侧的星座可能是昴宿星团的七颗主星,也属于金牛座,最右侧是代表北边的英仙座。左侧的单个星形符号与上述星团以南的北半球三颗最亮恒星之一相关联。[11]
- 猎户座(猎户座α星)中独特的红色超巨星参宿四,它是天空中猎人的肩膀(也称为左肩星,因为它位于观察者左侧上方)。
- 猎户座中最亮的星是参宿七(猎户座β星),是天空猎人的另一只脚。
- 天空中最亮的星天狼星(大犬座α星),位于大犬座的颈部和头部区域。
在进一步的调查中,人们指出石板的边缘并非断裂,而是经过加工,在某些情况下非常直,因此可以认为石板的几何形状是刻意设计的,而不是更大石板的碎片。石板中可以识别出的五边形结构与马耳他寺庙的平面图相似。[8]
在马耳他另一个寺庙群,在姆奈德拉的南寺,有一些迹象表明古代可能观察过昴星团。[12]
其他研究人员认为,半圆形符号是一艘鸟形船,当时马耳他的人们用来航行地中海。星座是亚得里亚海地区、东地中海和黑海的图像。[13] 如果按照这种方法,石碑的底部不在光线的中心,而是在正对面,这样船就会正确地对齐,即在水中航行。它被认为是《古代王国纪年修正》[14] 假设这意味着星座被用于航海。在编年史中,有关于用星星导航的记载,以及关于古代使用星座的记载,但这不适用于 4500 年前的时代,牛顿也没有将航海和星座直接联系起来。相反,他只是指出,在古代,出于航海目的,人们观察了单个恒星的升起和落下(早晨第一个和早晨最后一个或晚上第一个和晚上最后一个)(也称为偕日升和偕日落)。牛顿也没有谈论星座和地理条件之间的对应关系。[15]
在接下来的内容中,将更详细地描述一些提到的天体以及一些天文事实,并将其置于背景之中。
昴星团
[edit | edit source]在月球和五颗肉眼可见的行星之后,昴星团是夜空中最显眼的天体。它们属于疏散星团,不像毕宿星团那样大,也不像毕宿星团那样靠近我们的太阳系(毕宿星团距离我们只有 153 光年),但它们距离我们约 400 光年,仍然足够近,肉眼可以辨认出其中一些较亮的恒星。
昴星团疏散星团包含超过一千颗恒星,其中最亮的七颗主星列在下面
专有名词 | 视星等 亮度 |
---|---|
昴宿六 | 3,0m |
昴宿七 | 3,5m |
昴宿四 | 3,5m |
昴宿五 | 4,0m |
昴宿三 | 4,0m |
昴宿二 | 4,0m |
昴宿一 | ≈5,0m |
- 注意:视星等的数值等级由随后的上标 m 表示(代表拉丁语 magnitudo 或简写为 mag)。视星等每升高一级,意味着视亮度降低约 2.5 倍。因此,夜空中最亮恒星天狼星(-1.5m)和肉眼勉强可见的最暗恒星(6m)之间的亮度差异约为 1000 倍。视亮度不能说明恒星的大小、距离或绝对亮度。
星团中还有另外两颗稍暗的恒星也拥有专有名词,即Celaeno(5.5m)和Asterope(6.0m)。所有其他可见的恒星都要暗得多。星团的总视星等约为 1.5m。
可见性
[edit | edit source]从马耳他看,昴星团今天既在 5 月 20 日(与太阳合,不可见),又在 11 月 18 日(与太阳冲,午夜时分,高度为 78 度,在南地平线上方很高)位于子午圈上。子午圈是一个假想的过天球两极以及天顶和天底的大圆。在冬季和春季,可以在傍晚的天空中朝西方方向观测到昴星团,而在夏季和秋季,可以在早晨的天空中朝东方方向观测到昴星团。
下表显示了昴星团的首次和最后一次升起和落下的时间;这里的偕日升意味着“属于太阳”,即靠近升起的太阳。但是,这必须在地平线以下,并且与太阳的距离(即距角)必须大于 18 度,这样大气中散射的阳光才不会盖过昴星团的光芒。偕日落(晚上第一个)和偕日升(早上最后一个)对于恒星(因此也包括昴星团)并不重要,因为它们与月球、行星和彗星不同,可以在早晨第一个到晚上最后一个之间的任何夜晚被看到
事件 | 天文名称 | 时间 | 方向 |
---|---|---|---|
最后一次晚上 | 偕日落 | 4 月 30 日 | 西方,在地平线上 |
靠近太阳 | 与太阳合 | 5 月 20 日 | 正午,在南方,靠近天顶 |
第一次早晨 | 偕日升 | 6 月 10 日 | 东方,在地平线上 |
远离太阳 | 与太阳冲 | 11 月 18 日 | 午夜,在南方,靠近天顶 |
昴星团偕日升的时间与由月相决定的 12 个月有关,这使它成为巴比伦阴阳历中的一个历星。如果昴星团的偕日升时间变为农历第三个月(Simanu),则会插入一个闰月,以便将农历月份与太阳年春季开始的时间同步。
新西兰毛利人同样也以昴星团偕日升为基础,设定新年日期和开始播种。
从今天的马耳他看,昴星团大约在黄道以北 7 弧度升起,并在黄道以北 31 弧度落下。因此,昴星团在马耳他的方位角为东偏 59 弧度,落下的方位角为西偏 301 弧度。
从今天的阿尔萨斯贝尔根看,昴星团升起的位置始终在小贝尔根上方,夏季太阳从那里升起。例如,在 5 月 1 日,即昴星团在马耳他黄昏时分消失的这一天,太阳从孚日山脉最高峰大贝尔根上方升起。这可能与凯尔特人的光明之神贝勒努斯有关,他的节日贝尔坦节在 5 月 1 日。黑森林贝尔根正好位于东部方向,即与阿尔萨斯贝尔根位于同一纬度(北纬 47.82 度)。在春秋分日,位于太阳春分点或秋分点附近的天体(包括 4500 年前的昴星团)从阿尔萨斯贝尔根看,正好从黑森林贝尔根上方升起,或者从黑森林贝尔根看,正好从阿尔萨斯贝尔根下方落下。[16]
古代的代表
[edit | edit source]昴星团可能在青铜时代早期(公元前约 2000 年)的内布拉天盘上被描绘成七个金色的圆盘。在美索不达米亚,它们被记录在星盘 B 日历的楔形文字泥板上。但 1891 年在慕尼黑附近阿拉赫发现的公元前 3 世纪的凯尔特人铁剑也用金镶嵌,上面描绘了昴星团。[17]
人们还在讨论金牛座(Taurus)中的昴星团是否已在拉斯科洞窟的史前石刻中被描绘出来。[18][19]
克里特岛费斯托斯圆盘上也多次出现一个七个点的符号,它与昴星团有关。[20]
类似的假设也存在于奥地利下奥地利州利奥达格尔日历石上的七个孔排列。[21]
传统
[edit | edit source]因此,昴星团在许多文化中具有特殊意义,并且经常出现在图像中。它是颗历星,古代人根据它的升起和落下时间来安排农业和航海活动,正如公元前 700 年左右的希腊诗人赫西俄德或索洛伊的阿拉托斯(* 约公元前 310 年;† 公元前 245 年)所记载的那样。昴星团这个名字源于希腊神话中提坦巨神阿特拉斯和他的妻子,海洋女神普莱奥涅的七个女儿。它们被称为:阿耳库俄涅、埃勒克特拉、阿斯泰洛珀(或斯特罗佩)、凯拉伊诺、迈亚、墨罗珀和泰盖忒。
昴星团在德语中也被称为Siebengestirn,这直接指代了神奇、神秘和神圣的数字七。[22]
- Regensterne、Schiffersterne、Buschelsterni、Staubkörner、Sieb、Glucke、Henne、Tauben、Weintraube、Frühlingsjungfern、Sieben Schwestern、Töchter des Atlas(也称Atlantiden、Atlantiaden)、...
在许多语言中,它们曾经有,现在仍然有专有名词
- 古高地德语thaz sibunstirri(das Siebenstirn)、波兰语baby(老妇人)、俄语baba(老妇人)、日语Subaru(聚集)、土耳其语Ülker、阿兹特克语Tianquiztli(集市)、苏美尔语Mul-Mul(星星)、阿卡德语Zappu(一堆)、拉丁语Vergiliae(网格)、希腊语heptasteros(七星)、阿拉伯语Al-Thurayya(烛台)[27]、希伯来语Kimah(小堆)、毛利语Matariki、夏威夷语Makaliʻi、阿拉贡语As Crabetas、威尔士语Twr Tewdws、芬兰语Seulaset(小筛子或七眉)、...
这颗星团在旧约中被提到了三次:约伯记第九章“神的权力和人的无能为力”中,第九节提到了四个最引人注目的星座:“他造了大熊星座、猎户座、七星、南方的密室。”在约伯记第三十八章第三十一节中写着:“你绑了七星的结,还是解开了猎户座的锁链?”在先知阿摩司书第五章第八节中,关于这两个相邻的星座写道:“他创造了七星和猎户座;它将黑暗变成明亮的早晨,它将白天变成黑夜。”
隔离一词(来自法语“quarantaine de jours” = “四十天”)与昴宿星团有关,因为它们位于亚热带地区(今天),从 5 月 1 日到 6 月 9 日,也就是四十天,从太阳那里被遮蔽,即使是这个星座中最亮的恒星昴宿六(η Tauri)也无法在肉眼可见直到日落后不久,然后在日出前不久。据说,认识星星的巴比伦人会在昴宿星团在早晨的天空中回归时燃烧四十根芦苇,以表达他们的喜悦。
在昴宿星团隐没之后,古埃及的尼罗河水开始上涨四十天,然后又下降相同的时间。[28]
挪亚在四十天后打开了方舟的窗户。[29] 摩西在上帝的山,西奈山,待了四十天。[30] 在这样的背景下,在《新约》中,耶稣在沙漠中禁食四十天并不奇怪。[31][32][33] 因此,今天在大斋期有四十天的禁食。
因纽特人流传着这样一个传说:一只巨大的熊威胁着人类,被狗追赶到天上。作为昴宿星团,这群狗会继续追赶这只熊直到今天。[25]
澳洲土著部落 Loritja 人说,当昴宿星团不可见时,七个女孩会来到地球,并表演火焰舞蹈。[34]
由于杜鹃鸟在初夏停止鸣叫,而昴宿星团在气候温带地区的纬度上不可见的时间更长,德国有一个关于一个铁石心肠的烘焙师的传说,他工作了 72 天,直到夏至才徒劳地呼唤他的妻子和女儿。在这个传说中写着
- 昴宿星团的起源是这样说的:基督路过一家面包店,那里散发着新鲜面包的香味,他派门徒去要面包。烘焙师拒绝了,但烘焙师的妻子和她的六个女儿站在远处,偷偷地给面包。因此,她们被移到天上,成为七颗星星,而烘焙师变成了杜鹃鸟,只要他在春天鸣叫,从蒂布提乌斯(注意:罗马的蒂布提乌斯名字日是 4 月 14 日)到仲夏(注意:施洗约翰的名字日是 6 月 24 日(圣约翰节)),这七颗星星在天上就 [不] 可见。[23]
在北德语和东普鲁士的传说中,有这个故事的变体,杜鹃鸟无法想起逃离的家庭成员,或者害怕他们的报复。[24]
天文参考系
[edit | edit source]在直接观察固定恒星的轨道时,有两个自然参考系,即地平系和赤道系。为了观察七个移动天体相对于星空的运行轨迹,除了地平平面和赤道平面之外,还有必要引入另一个平面,即黄道平面。
地平线
[edit | edit source]地平坐标系对应于人们对环境的日常体验,因为人类的两只眼睛通常并排水平地排列在一起。在地平系中,一块石头总是垂直地从上往下落向地球中心。它是日常生活中最常用的定向坐标系。理想的地平线是一个圆形的水平线,观察者位于圆心。铅垂线垂直于相应的圆,因此,地球表面上的每个点都有不同的地平系,并且在某个时间点上显示出它上方的天空的不同部分。
使用北、东、南、西四个方位来指示方向。相对于北方向,或者相对于南方向,方位角也可以用顺时针角度来表示,其中北方向对应于 0 度,东方向对应于 90 度,南方向对应于 180 度,西方向对应于 270 度。
地平线以上的高度称为仰角 ,从 0 度到 90 度,其中 0 度在地平线上,90 度垂直于观察者在头顶的天顶。负角度位于地平线以下,天底正好位于观察者下方,仰角为 -90 度。子午线是指经过南北点以及天顶和天底的大圆。
由于地球的自转,地平系相对于星空不断变化。
天极
[edit | edit source]在夜间观察星星时,可以注意到,在近似 24 小时的恒星日(来自拉丁语 sideris = 星星,即与星空有关)内,它们总是以相同的方式在东西方向围绕天极旋转,然后在相对于地平系的相同位置重新出现。恒星日比太阳日短约四分钟,因为太阳似乎相对于固定星天空向左移动一点 - 这是由于地球绕太阳旋转。一年之后,这种差异累积到整整一天,因此任何一颗恒星都在太阳年之后在一天中的同一时间升起和落下,并且在一天中的同一时间位于地平系的相同位置和相应的方位。这可以用以下粗略的计算来理解
如今,我们很容易通过小熊星座中的北极星来找到北天极。北极星几乎整晚(甚至白天)都位于水平参考系的正北方,保持着固定位置。而其他所有星星在水平参考系中则不断变化着位置。
靠近可见天极的星星始终位于观测者地平线之上,被称为拱极星。而位于对侧不可见天极的拱极星则永远无法被观测到。在地球的北极和南极,分别对应半球的所有星星都是拱极星,而在赤道上,则没有一颗星星是拱极星。
所有可见的非拱极星,在24小时内都会在东方地平线上升起,并在西方地平线上落下。位于两个天极正中间的星星位于天球赤道上,它们在天空中描述出最大的圆圈(大圆)。最大仰角始终出现在子午线上方的南方,最小仰角(可能为负值)出现在子午线上方的北方。
赤道坐标系中定义天体位置的两个角度分别是时角 或赤经 沿着天球赤道,以及赤纬 垂直于赤道,指向天极,北半球为正,南半球为负。天体的时角对应于其最后一次通过子午线后经过的时间,因此时角和赤经通常以小时为单位。然而,赤经与春分点有关,春分点位于春季开始时太阳的中心。所有恒星的赤经和赤纬除了一些微小的自行运动和由于地球自转轴的缓慢岁差而引起的春分点偏移外,其他都是恒定的。因此,它们会出现在与特定标准历元相关的星表中。
极高 是地平线与天极之间沿子午线的最小角度,它与地球上相应观测者的地理纬度完全一致。天顶与天极之间的角度与极高相加构成直角,为90度角,同时它也对应于水平面与赤道面之间的倾角。这两个参考系都共享东点和西点。在北极,极高为+90度,在南极,极高为-90度,而在赤道上,极高为0度。
春分点
[edit | edit source]春分点在天文学中具有重要意义。当太阳位于春分点时,全世界都将在当地时间早上6点升起,并在当地时间晚上6点落下。由于满月总是与太阳相对(从地球上看),因此在春季开始时发生的满月将与秋分点对齐,出现在秋分点,并在当地时间下午6点左右从东方升起,并在当地时间早上6点左右从西方落下。
相反,太阳在秋季开始时位于秋分点,并在当地时间早上6点左右从东方升起,并在当地时间晚上6点左右从西方落下。此时发生的满月将位于春分点附近,并在当地时间早上6点左右从东方升起,并在当地时间晚上6点左右从西方落下。
由于地球自转轴的进动,不仅天极在25800年的周期内沿着圆形路径变化,而且春分点也在变化。在此期间,它沿着黄道全长360度以向西方向精确地移动一次。因此,它将在十二个星座(每个星座占30度角)中,每个星座停留2150年。换句话说,春分点每百年向西移动1.4度,每十年移动8.4分,或者每年移动50秒。
从 4500 年前至今,春分点已经向西移动了大约 60 度,从金牛座移动到了双鱼座,因此,这个星座不再在春季开始时与太阳同时落下,而是在太阳落下约 4 个小时后才落下。因此,在西方和晚上,这个星座清晰可见,因为太阳在毕宿五和昴宿星落下之前就已经在地平线以下了。大约在 3000 年前,春分点就已经在白羊座,而今天它已经在双鱼座。
这种迁移现象在古代就已经为人所知,并由迦勒底学者 Kidinnu(* 大约公元前 400 年;† 大约公元前 330 年)所描述。500 年前,尼古拉·哥白尼认识到地球轴线的岁差是春分点迁移的原因,并将其命名。而只有弗里德里希·威廉·贝塞尔才能够以高精度确定岁差常数,并因此于 1813 年获得了普鲁士科学院的奖项。
春分点是太阳历中的一个锚点。犹太人的逾越节以及基督教的复活节,一直都在春季的春分点之后举行。例如,复活节星期日是春分点后的第一个满月的下一个星期日。许多文化都以天文春季开始的日期为参考,进行耕作和播种,以获得良好的收成。
黄道
[edit | edit source]黄道是地球绕太阳运行一年时,其轨道所在的假想平面。相对于天赤道,它倾斜了一个大约 23 度的弧度角,这个角度也称为黄赤交角。正是由于这个事实,在地球表面上形成了四个虚拟纬度圈。
- 北回归线,在夏至日正午时分,太阳处于该纬度圈的天顶。
- 南回归线,在冬至日正午时分,太阳处于该纬度圈的天顶。
- 北极圈,在夏至日,太阳不会落下;或者在冬至日,太阳不会升起。
- 南极圈,在冬至日,太阳不会落下;或者在夏至日,太阳不会升起。
太阳的视运动路径在白天位于水平绿色平面之上,夜晚位于水平绿色平面之下,这是在 50 度纬度上的显示。在南方,白天路径在正午时分达到最高点;而在北方,夜晚路径在午夜时分达到最低点。垂直于水平平面的黑色指针与天顶对齐。 地球的棕色自转轴从左下角(南天极)延伸到右上角(北天极)。春分点的太阳用绿色表示,与之相反的是秋分点的太阳,这两个点都有昼夜平分。在这两个时间点,太阳都位于天赤道上,显示为红色圆圈。 黄道平面显示为旋转的蓝色圆盘。上方的太阳代表夏至时的位置,下方的太阳代表冬至时的位置。在夏至时,黄道在正午时分倾斜度最大,在午夜时分倾斜度最小;而在冬至时则相反。 |
在一天中的任何时间和一年中的任何季节,黄道相对于地平线的位置和弧长都会发生变化,但最高点始终大约位于南方。在马耳他,夏至日午夜的满月只达到地平线高度约 30 度,但在正午时分,太阳几乎处于天顶,地平线高度超过 77 度(地平线高度 = 90 度),因此是全年白天最长的一天。在冬至时则相反,导致太阳位置最低,因此是全年白天最短的一天。在秋分之初,黄道在日出时达到最高点,在日落时达到最低点,并且在地平线上可见的弧长最大;而在春分之初则相反。
季节 | 早晨 | 正午 | 傍晚 | 午夜 |
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分点 春季 |
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夏季 至点 |
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分点 秋季 |
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冬季 至点 |
黄道经度 通常从春分点开始,在黄道平面上以 -180 度到 +180 度之间的角度表示,因此在春季开始时,太阳位于黄经 0 度。黄道纬度 垂直于它,在黄极方向上以 -90 度到 +90 度之间的角度表示。太阳的黄道纬度 根据定义为零。一个点在黄道上的赤纬 始终介于 和 之间。在春分点和秋分点,太阳的赤纬为零;在夏至之初,太阳的赤纬为 ;而在冬至之初,太阳的赤纬为 .
所有行星的轨道也都在这个平面附近运行,只有轻微的几度偏差。由于月球绕地球运行的轨道略有倾斜,它与黄道也有偏差,由于月球距离地球比其他行星更近,因此它在黄道参考平面上的视运动波动更快。月球需要一个月才能绕地球运行一周。只有当月球与黄道的距离(即月球在黄道上或黄道下方的高度,也称为黄道纬度)足够小时,才会在满月时发生月食,或在新月时发生日食。地球绕着太阳运行,因此我们只能在对称于太阳的较小的角度范围内观察到这两颗内行星,并且它们的延长线很小;在日落后西方的傍晚,或在日出前东方的早晨。太阳的延长线为零。外行星绕地球轨道运行,像月球一样,会随着时间的推移出现在黄道的整个圆周上。因此,月球和外行星的延长线可以达到 -180 度到 +180 度之间的所有值。
七天制
[edit | edit source]所有七个天体,一直以来都是肉眼可见的,并且相对于星空运动,它们从地球表面观察时,似乎沿着黄道围绕两个黄极之间的轴线运动。这七个天体,相对于星空移动速度很快,具体取决于它们与地球和太阳的距离,它们在下表中给出。这些天体只能按照它们的(恒星)轨道周期,以七角星的方式排列,从而得到已知的星期顺序,这表明了解所有轨道周期是确定这种顺序的先决条件。位于图顶部的太阳
天体 | 恒星 周期 以天为单位 |
视星等 星等 |
最大 黄道 经度 |
最大 伸长率 |
拉丁 名称 星期 |
神 | 星期 | 数字 | 颜色 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
月亮 | 27,3 | -13m | 5,1° | 180° | dies lunae | Mani | 星期一 | 2 | 2 |
水星 | 77 | -2m | 7,0° | 28° | dies Mercuri | Odin / Wotan / Wodan | 星期三 | 4 | 7 |
金星 | 225 | -5m | 3,4° | 48° | dies Veneris | Frija / Frigg / Frigga | 星期五 | 6 | 5 |
太阳 | 365 | -27m | 0,0° | 0° | dies solis | Sol / Sunna | 星期日 | 1 | 3 |
火星 | 687 | -3m | 1,9° | 180° | dies Martis | Tiu / Ziu / Tyr | 星期二 | 3 | 1 |
木星 | 4333 | -3m | 1,3° | 180° | dies Iovis | Thor / Donar / Thunar | 星期四 | 5 | 6 |
土星 | 10760 | -0,5m | 2,5° | 180° | dies Saturni | 土星 | 星期六 | 7 | 4 |
七天制和七个星期的名称可以追溯到这七个天体。太阳是这些天体中绝对最亮的一个,只有月亮可以在白天与它同时被肉眼看到,而且可以整天看到。
黄道附近的观测
[edit | edit source]如果太阳靠近地平线,而金星的伸长率很大,它也可以在白天用肉眼看到。在太阳和月亮之后,金星是绝对最亮的行星,而且因为它的光彩,在诗歌中也被称为“晨星”或“昏星”。早在公元前17世纪,人们就计算出了它作为“晨星”升起和作为“昏星”落下在黄道上的时间,并记录在巴比伦国王阿米-萨杜卡的金星泥板书中。在一些来自莫纳斯特雷文(爱尔兰,公元1-2世纪)的凯尔特青铜圆盘上,可能以艺术的方式描绘了金星在黄道上相对太阳的夜晚和早晨天空地平线上方位置的明显运动轨迹。其他行星(有时被误称为行走或漫游的星星)只在日落到日出之间可见。
在北半球可见的恒星中,只有大犬座的天狼星,距离我们只有8.6光年,被希腊诗人荷马称为“犬星”,它比土星亮-1.5m。下一颗更亮的恒星是牧夫座的大角星(α Bootis)、天琴座的织女星(α Lyrae)、御夫座的五车二(α Aurigae)和猎户座的参宿七(β Orionis),它们的星等约为0m,已经比天狼星暗了1.5个星等,比土星暗了半个星等。
在黄道附近,只有七个明亮的恒星天体。它们甚至可以在日全食期间在白天看到[36],就像英国天文学家埃德蒙·哈雷(* 1656; † 1742)在1715年4月22日(根据儒略历,根据格里高利历是1715年5月3日)的日全食期间在伦敦看到的那样,当时太阳消失在金牛座,金牛座的主星毕宿五(α Tauri)以及附近的木星和御夫座的五车二(α Aurigae)变得可见。[37]
专有名词 | 天文 名称 |
星座 | 视星等 星等 |
黄道 经度 |
黄道 纬度 |
---|---|---|---|---|---|
心宿二 | α Scorpii | 天蝎座 | 1,0m | 250,0° | -4,6° |
角宿一 | α Virginis | 室女座 | 1,0m | 204,1° | -2,1° |
轩辕十四 | α Leonis | 狮子座 | 1,5m | 150,1° | 0,5° |
北河二 | α Geminorum | 双子座 | 1,0m | 113,5° | 6,7° |
毕宿五 | α Tauri | 金牛座 | 1,0m | 70,1° | -5,5° |
毕宿星团 | 疏散星团 | 金牛座 | 0,5m | 66,1° | -5,8° |
昴星团 | 疏散星团 | 金牛座 | 1,5m | 60,2° | 4,1° |
黄道带
[edit | edit source]黄道带描述了黄道上的十二个星座,它们按以下顺序出现:
- 春季
- 白羊座
- 金牛座
- 双子座
- 夏季
- 巨蟹座
- 狮子座
- 室女座
- 秋季
- 天秤座
- 天蝎座
- 人马座
- 冬季
- 摩羯座
- 水瓶座
- 双鱼座
在所有星座中,只有这十二个位于黄道上。昴星团和毕宿星团这两个疏散星团属于金牛座,因此也位于黄道区域。所有其他星座,即猎户座和北斗七星(包括北斗七星)都不在黄道上。北半球可见的大多数星座都在黄道上或黄道以北。
黄道带的十二个星座,每个星座占据完整的圆周30弧度的范围,相邻星座无缝地融合在一起。需要注意的是,天秤座位于天蝎座和室女座之间,根据上述推测,它不应该被描绘在塔尔-卡迪的天体表上。然而,天秤座相当小,而且比较不显眼。在古代,它仍然被归类为天蝎座的爪子。只有波斯人和巴比伦人引入了十二个黄道星座,以及黄道上每个星座30度的等大小的规则角度结构。目前尚不清楚4500年前是否使用过哪些星座。
黄道金门
[edit | edit source]4300年前,春分点仍在金牛座,2150年前在白羊座(春分点的同义词“白羊座第一点”来自那个时代),而今天在双鱼座。公元前2500年,春分点正好位于毕宿星团和昴星团之间,在黄道金门!大约4500年前,一轮满月出现在秋天的开始,同时出现在春分点和黄道金门,并在当地时间下午6点整在西方落下。
昴星团和毕宿星团这两个醒目的星团,用肉眼很容易辨认,在星空形成了星群。这两个星团连同毕宿五(它本身并不属于星团),这三个天体代表了黄道附近相对较小的空间内最亮的天体,即在不到10弧度的角度范围内。[38] 它们共同构成了金牛座黄道金门的两个坚固的门柱。七个移动天体或多或少频繁地,但经常在黄道附近,从地球上看,穿过这个门,也就是穿过这两个星团。只有地球的月亮、金星和水星有时会撞到金门的门柱,甚至会略微超出昴星团,这是因为它们与黄道的偏差略大,而且它们离地球比较近。
金牛座一直是最重要的星座之一。[39] 除了这两个星团之外,明亮的红色巨星毕宿五特别引人注目,它通常被视为金牛的眼睛。在18世纪,它在德国也被称为牛眼。[40] 毕宿五的名字是阿拉伯语,意思是“跟随者”(它在东方早晨的天空中升起时跟随昴星团)。这颗星座的主星也属于冬季六边形,它可以在中欧从九月到四月看到。它是由六个相邻星座金牛座、猎户座、大犬座、小犬座、双子座和御夫座的六颗主要恒星形成的,即由明亮的恒星毕宿五、参宿七、天狼星、南河三、北河二和五车二构成。冬季六边形围绕着猎户座的红色超巨星参宿四,也就是说,在这个区域内,总共有七颗非常明亮的恒星。
在马耳他的西部夜空中,毕宿五和毕宿星团在春季开始时略微位于黄道的南侧(左侧下方),而昴星团略微位于黄道的北侧(右侧上方)。连接这两个星团的直线在落下时大致与地平线平行。
在升起时,东方的昴星团几乎垂直于毕宿星团,而黄道并没有垂直升起,而是沿着地平线向南水平升起。
黄道经度从春分点沿着黄道测量。对于黄道金门,它今天大约是64度。还要注意,连接毕宿星团和昴星团的黄道纬度为0度的直线,几乎被黄道线正好切成两半。此外,黄道与这条连接线的夹角约为45度。这样,在任何时候,从地球上的任何地方,都可以直接从黄道金门的方位确定黄道的位置及其倾斜度,而不必观测太阳、月亮或任何行星的轨道或位置。
为了完整起见,需要提及的是,4500年前,每年春天开始的时候,落日的方位在黄道金门,位于西边地平线上,虽然由于强烈的阳光,它本身根本看不到。而今天,这种情况发生在5月25日,因为春分点已经移动了两个多月(一个月对应于黄道上30度的角度)。
太阳年(也称为回归年,源于古希腊语 τρόπος (tropos) = 旋转)描述了地球绕太阳运行的完整轨道,它有 365.242 天——这比 360 多了将近五天零四分之一天,而 360 是角度测量度量系统中圆周的度数。由于它比 365 天多将近四分之一天,所以在日历的几乎每四年中,都会在日历年的旧年底(九月是第七个月,十月是第八个月,以此类推)插入 2 月 29 日作为闰日,以使季节与太阳运行保持同步。这意味着太阳在太阳历中到达春分的时刻始终保持在春天的开始。
月球绕地球运行的速度大约是地球绕太阳运行速度的十二倍,它需要一个月才能完成一次月球轨道运行。观察月相或月球的伸长,可以最简单地感知月球运行的轨迹。朔望月(源于古希腊语 σύνοδος (synodos) = 会合)描述了两个相同月相之间的持续时间,即从新月到新月或从满月到满月。这里,新月和太阳的合通常被认为是时间参考点,分别是月的开始。朔望月大约持续 29.53 天,因此十二个朔望月大约持续 354.37 天——这比 360 短了将近五天半。这个周期是阴历的基础,阴历比阳历短大约十一天。因此,阴阳历有一个第十三个月的朔望闰月,平均每三年添加一次,这样太阳的春分就大体上保持在同一个季节。
此外,可以考虑月球相对于固定恒星天球再次出现在同一个位置的周期。这通常与它出现在春分点时的出现相关联。这个时间段被称为恒星月(源于拉丁语 sideris = 星星),它的长度是 27.322 天。这也是月球在黄道金门中连续两次出现的持续时间,因为它的位置是由恒星天球上的恒星决定的。
还有交点月(源于古希腊语 δράκων (drakon) 或拉丁语 draco = 龙),其持续时间为 27.212 天。这个持续时间描述了月球轨道相对于黄道倾斜约 5 度,穿过黄道的时刻;月球的黄道纬度此时恰好为零。这些交点被称为月交点,它们每月在升交点和降交点各出现一次。如果月球在黄道上,即在这些月交点附近,当它靠近太阳(新月与太阳合时)时,就会发生日食,而当它远离太阳(满月与太阳冲时)时,就会发生月食。这些点以前被称为龙点,这是从这样一种想法衍生出来的,即在月食期间,一条龙会吞噬月球,或者在日食期间吞噬太阳。
使用以下 Java 程序,可以计算太阳和月球在与天文标准历元 J2000 相关的儒略世纪中的任何儒略日时间点的黄道坐标:→ Java 程序 EkliptikaleKoordinatenMondSonne[41]
之后的天数 升交点 节点 |
变化 黄道纬度 一天后 |
---|---|
1 | 1.2° |
2 | 1.1° |
3 | 1.0° |
4 | 0.9° |
5 | 0.6° |
6 | 0.3° |
7 | 0,0° |
月球与太阳一样,具有大约 30 分弧度或 0.5 度弧度的视直径。当用伸直的手臂看自己的手指时,这相当于手指厚度的四分之一左右。
随着时间的推移,月球可以在其轨道上覆盖所有靠近黄道的 celestial objects(对于七颗最亮的 celestial objects,参见上文),并在一个小时内再次释放它们,这些 celestial objects 位于围绕黄道 ± 5 度弧度的区域内。
月球在回归年中的某个固定恒星天球点上出现十三或十四次,它始终具有不同的月龄(自上次新月以来的天数),并且由于恒星月和交点月周期的不同,它始终具有不同的黄道纬度。
以下两个图表旨在说明月相的时间进程以及月球在 254 个连续恒星周期(每个周期 27.322 天,共计 6940 天或 19 年)中出现在黄道金门时的黄道纬度。
不仅金星的升起和落下吸引了古代天文学家的注意,还有月球周期,包括不同的月相,以及满月期间发生的月食和新月期间发生的日食。有一个周期描述了太阳和月球到达同一个星座之后的时间。在 19 年(或大约 6940 天)之后,不仅太阳到达了相同的黄道经度,而且月球(经过 254 个恒星月)也到达了,因此,它也具有相同的月相(经过 235 个朔望月)。此外,它的黄道纬度也几乎相同(经过 255 个交点月),因此它几乎位于固定恒星天球的同一个点上[42]
这个周期基本上是基于这样一种事实,即虽然只是长期但易于观察到,但 19 个回归太阳年(6939.6 天)、235 个朔望月(6939.6 天)、254 个恒星月(6939.8 天)和 255 个交点月(6939.1 天)的长度几乎相同。前两个之间的差异只有大约两个小时。
这个 19 年的月球周期或默冬周期,是以古代希腊天文学家默冬(公元前 5 世纪)命名的,以及下面提到的沙罗周期,在古代就已经为巴比伦人所知,并作为他们阴历的基础。例如,巨石阵的蓝石马蹄形中的 19 块巨石(公元前 2270 年到公元前 1930 年)也与之相关联。顺便说一句,例如青铜器时代的黄金帽子也与默冬周期有关。[43]
金数表示某一年是这 19 年中的哪一年,它在确定复活节日期方面仍然发挥着重要作用,例如,借助卡尔·弗里德里希·高斯(*1777 年;†1855 年)计算复活节日期的公式。金数这个名字可能源于这样一种事实,即默冬的日历(parapegma),这个周期就是基于它的,可以在雅典彭尼克斯山上的日晷(heliotropion)的石墙上以金色的字母看到[44][42]
如今,在冬至前后,每隔 19 年,人们就可以在西方地平线上看到黄道金门中落下的满月,就像 2018 年 12 月一样。那时,月球的下半部分会被地平线覆盖,而可见的明亮部分则会形成半圆,就像天表中间部分所示。在这种情况下,毕宿星团和昴宿星团位于西边,与地平线平行,而中间的满月,在落下时仍然可见一半,这将与塔尔卡迪石碑上的插图相对应。4500 年前,由于春分点的移动,这种天象出现在秋分前后。
除了这些巧合,还可以观察到,月亮经过 18.03 年(即 242 个交点月或 6585.3 天)后,会精确地回到同一个升交点或降交点,同时太阳和月亮也具有相同的黄经(经过 223 个朔望月)。然而,它们在恒星天球上的位置不同,因为这段时间与恒星周期不一致。这个周期被称为沙罗周期。
此外,还存在一个 18.6 年的月球周期,它是基于这样一个事实,即由于月球轨道的岁差,升交点和降交点在这段时间后正好完整地通过黄道,方向与月球自转相反(逆行)。月球交点在黄经上的移动速度为每年 19.34 度。例如,这可以通过观察月球黄纬的偏差以及由此产生的月球在地平线上升落方位角来观察,这些偏差在 18.61 年后重复出现,并围绕冬至点和夏至点振荡,这两个点按定义正好位于黄道上,黄纬为零。对应于南北地平线上最近或最远点的时间被称为小月转和大月转。此外,月球相对于黄道的所有可能位置,包括黄经 -180 度到 +180 度,以及黄纬大约 -6 度到 +6 度,都在这个周期内出现。因此,所有可能的恒星掩星都会在这个周期内发生,尤其是金牛座的昴宿星团、毕宿星团和毕宿五的掩星。
有趣的是,马耳他姆奈德拉神庙的日历石上出现了几排孔,该神庙也属于该岛的神庙时期,这些孔可能与月球和太阳日历有关。在石头的头部,有几百个孔排列在一个很大的区域内,这些孔可能代表长期观测的每个月或年。在下方,有七排水平的孔,右对齐。
排 | 孔的数量 | 可能的用途 |
---|---|---|
A | 19 | 19 年默冬周期的金数(分别为 235 个朔望月、255 个交点月、254 个恒星月和 6940 天)。经过一个回归年,太阳会再次回到其黄经位置。经过一个完整的默冬周期,月亮会回到相同的月相、相同的黄纬和相同的黄经(例如,在黄道金门或春分点)。 |
B | B2 16(右侧) | 总共 29 个,代表朔望月的天数(29.5 天)。经过这段时间,月亮会再次回到相同的月相。从月球的旧光(最后一次早晨可见)到满月,有 16 天,然后有 13 天到下一次旧光出现。完成这双排之后,将会有一个进位到 E 排,如果 E 排完成,将会有一个进位到 A 排,进入下一个回归年,并获得下一个金数。 |
B1 13(左上方) | ||
C1 | 3(上方) | 代表一个月相周期(7.4 天)或一个星期(7 天)。 如果这双排完成,将会有一个进位到 G 排,进入下一个星期。 |
C2 | 4(下方) | |
C3 | 3(左侧) | 代表新月后当前朔望月中最多三个完整的月相周期或星期。 在新月、上弦月、满月或下弦月,将会有一个进位到 D 排,或者如果 D 排也完成,将会有一个进位到 F 排。 |
D | 25 | 代表回归年前半年中的 25 个月相周期。 |
E | 11 | 代表一个太阳年(365.2 天)比十二个朔望月(354.4 天)多出的 11 天。 |
F | 24 + 1 = 25 | 代表回归年后半年中的 24 个月相周期。第 25 个孔被隔开,因为它用于每年末的闰月周期,大约每两年出现一次。 |
G | 53 | 代表太阳年(365.2 天)中已开始的 53 个七天星期,或者从一次昴宿星团的偕日升或偕日落到下一次。 |
关于 B 双排,需要注意的是,在史前时代使用的古埃及月球日历中,月份不是从不可见的新月开始,而是从最后一次早晨可见的旧光开始,即新月前一天。[45] 这导致到满月还有 16 天,然后到月亮最后一次早晨可见还有 13 天。最后两个孔稍微向左偏了一些,这与以下事实相符:在朔望周期结束前两天,即经过 27 天后,一个恒星月结束,此时月亮已经回到相同的黄经位置。这意味着,经过这段时间,月亮再次位于黄道金门,例如,在它到达太阳之前,太阳已经向左移动了两天(或 30 度)。
或者,D 排和 F 排的 50 个孔可以代表十二个朔望周期(50.6 周,354.4 天)中的 50 个完整的七天星期(350 天)。
所以,昴宿星团有七颗主要恒星,七个经常可以观测到的移动天体,以及黄道附近七个固定明亮的天体,这些天体可以被月亮遮蔽或与行星合相。还要注意,一个月相周期持续七天。与数字七有关的,还有被称为神圣、神秘或魔法的数字七,值得一提的是,猎户座和北斗七星(过去有时被称为七颗星)以及小熊座和北极星组成的星群,每组都有七颗主要恒星。
天文 名称 |
专有名词 | 视星等 星等 |
---|---|---|
大熊座 ε | 天枢 | 1,75m |
大熊座 α | 天璇 | 1,8m |
大熊座 η | 摇光 | 1,9m |
大熊座 ζ | 开阳 | 2,2m |
大熊座 β | 天机 | 2,3m |
大熊座 γ | 天权 | 2,4m |
大熊座 δ | 玉衡 | 3,3m |
天文 名称 |
专有名词 | 视星等 星等 |
---|---|---|
猎户座 α | 参宿四 | 0,0 到 1,5m |
猎户座 β | 参宿七 | 0,0m |
猎户座 γ | 参宿五 | 1,5m |
猎户座 ε | 参宿一 | 1,5m |
猎户座 ζ | 参宿二 | 1,5m |
猎户座 κ | 参宿三 | 2,0m |
猎户座 δ | 参宿四 | 2,5m |
-
昴宿星团
-
北斗七星
-
小熊座
-
猎户座
值得注意的是,这些星群在几何上都可以分成四颗星一组和三颗星一组。这种算术也反映在基督教神学中,例如,将神圣的数字七(来自上帝的天上的三位一体)和地球上的四元素(或四福音书、四个方向或四个季节)加起来。
这两个加数三和四的乘积是十二。这对应于春、夏、秋、冬四个季节,每个季节持续三个月。这两个数字的乘积也对应于一年中的月球或月份数量,以及黄道上太阳在一个月内停留的星座数量。
基于这样的假设,即塔尔-卡迪天球盘中心的左右两侧的两个角段分别显示了金牛座的毕宿星团和昴宿星团,它们形成了黄道金门,它们之间的中间半圆形符号可能是黄道弧线在地平线上方的一部分。所有七个移动天体都可以看到在黄道金门中移动。太阳的春分点正好位于这个位置。
在观测毕宿星团和昴宿星团的过程中,借助适当对齐和安装的天球盘,可以随时随地直接读取黄道的位置和倾斜度,而无需观察移动天体本身的运动轨迹。有了这些知识,就可以确定同时出现在黄道附近的移动天体的位置,即测量它们的黄经,例如,从春分点或从石板的右侧长边开始测量。在所述对齐方式下,该边缘与黄道垂直,位于强凹点处,因此可用于测量黄纬,并可用于长期观测以确定月球通过黄道上的月球交点之间的交点周期。黄道上方的纬度按定义为太阳为零,而对于可见的行星和月亮,偏差只有几度。因此,在对齐天球盘时,月亮每 27 1/3 天在桌子右上角和桌子右侧边缘的下部区域之间穿过黄道金门。如果它击中桌子右上角,那么 12 小时后昴宿星团将被月亮遮蔽。另一方面,如果月球轨道运行在黄道的极端相反侧,那么月亮会导致毕宿五的掩星。这两者都是非凡的、特殊的天文事件。[46][47][48] 如果月球在观测期间靠近黄道,那么在满月前后可能发生月食,在新月前后可能发生日食。
-
水平视角为 100° 的摄影图像。
-
包括现代星座以及相关的恒星及其专有名词。
-
包括安装好的塔尔-卡迪天球盘。
-
摄影图像的动画,叠加了现代星座、恒星和安装好的塔尔-卡迪天球盘。
在这个星座中,左段的单颗恒星可能对应于整个夜空中最亮的恒星,即大犬座中的天狼星。天狼星在公元前 3 千年古埃及就已经具有日历功能,因为它的黎明出现预示着尼罗河的泛滥。然而,天狼星与黄道之门之间,则是引人注目的猎户座。苏美尔人将这个星座视为一只绵羊,而希腊神话中的猎户座以及猎户座星座则是后来的记录。从几何学的角度来看,猎户座醒目的红色肩膀星参宿四更可能出现在面板的左侧。天表径向中心与参宿四之间显示的六条线可以对应于猎户座的弧线,包括六颗 π 星(中央最亮的恒星 π3 猎户座也以其阿拉伯名字 al-thābit 命名为 Tabit),手臂到肩膀星参宿七,肩膀线到另一颗肩膀星参宿四,以及它下面的腰带,包括三颗腰带星参宿一、参宿二和参宿三。
今天的金牛座包含以下明亮的天体:
- 黄道以北
- 昴宿星团
- 毕宿五(右角尖,也属于御夫座)
- 黄道以南
- 毕宿星团(公牛的头部,包括毕宿五)
- 毕宿五(红色,右眼)
- 天关(左角尖)
然而,4500 年前是否使用过哪些星座,以及使用了哪些星座,目前尚不清楚,因此值得考虑天空中最亮的恒星。下表显示了可能在塔尔卡迪天表上表示的天空区域中最亮的天体。
专有名词 | 天文 名称 |
视星等 星等 |
---|---|---|
天狼星 | 大犬座 α 星 | -1,5m |
御夫座 α 星 | 御夫座 α 星 | 0,0m |
参宿七 | 猎户座 β | 0,0m |
参宿四 | 猎户座 α | 0,5m |
毕宿星团 | 星团(金牛座) | 0,5m |
毕宿五 | α Tauri | 1,0m |
昴宿星团 | 星团(金牛座) | 1,5m |
参宿一 | 猎户座 ε | 1,5m |
参宿二 | 猎户座 ζ | 1,5m |
参宿五 | 猎户座 γ | 1,5m |
毕宿五 | 金牛座 β 星 | 1,5m |
天大将军 | 仙女座 γ 星 | 2,0m |
大陵五 | 英仙座 β 星 | 2,0m |
王良 | 仙后座 β 星 | 2,0m |
娄宿三 | 白羊座 α 星 | 2,0m |
五车二 | 御夫座 β 星 | 2,0m |
参宿四 | 猎户座 δ | 2,0m |
天船三 | 英仙座 α 星 | 2,0m |
参宿三 | 猎户座 κ | 2,0m |
天枢 | 仙后座 α 星 | 2,0m |
策 | 仙后座 γ 星 | 2,0m |
阁道四 | 仙后座 δ 星 | 2,7m |
除了天狼星、参宿七和参宿四这三颗恒星明显远离左侧描述的区域之外,所有其他明亮的恒星都可以毫无问题地分配到天表上。
在两个直角段中可以看到厚横向沟槽的点和方向,银河系(在这个区域中只有微弱可见)大致在夜空中运行。在银河系的另一侧,即中心右侧的段,与昴宿星团相对,有两颗恒星可以被识别为御夫座的两个主要恒星五车二(左)和御夫座 α 星(右)。或者,也可以使用两颗恒星天船二(ζ 英仙座,4m)和天船一(ο 英仙座,2,7m)来将天表拟合到天空片段中。[49] 如今,它们构成了英仙座的後脚,位于昴宿星团的正北。巴比伦人将这个星座称为老人(SU.GI),可能是因为它弯曲的外观。
最右侧的段显示了一颗恒星,它与英仙座中最亮的恒星天船三相匹配,位于银河系的中心。在银河系的这一侧,有三个明亮的恒星,分别是英仙座中的大陵五,仙女座中的天大将军,以及最底部可能还有白羊座中的娄宿三。它的后面是显眼的天后座(天上的 W),它有五颗明亮的恒星,其中天船四(ε 仙后座,3,3m)明显比阁道四、策、天枢和王良暗淡。这四颗恒星的星座可以显示在天表的右上角。
最后,需要注意的是,在这些条件下,天表的径向中心位于金牛座 ο 星(金牛座 ο 星),它表面的亮度为 3,5m,与金牛座中描述的其他恒星相比,不太亮,但仍然是该区域中容易识别的恒星之一,因此可以用于精确调整天表。该中心与毕宿星团之间的线可以追溯到金牛座中较暗的恒星(即金牛座 λ 星(3,5m)和金牛座 ε 星(5m))。从中心到昴宿星团方向也有几条线,这可能表明了那里的对应恒星(即金牛座 ξ 星(3,5m),金牛座 s 星(5m)和金牛座 f 星(4m))。
以下图片显示了塔尔卡迪拟合天表的应用示例
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2020 年 3 月 23 日黄昏时明亮的金星,以及在接近昴宿星团(中心)的黄道之门附近到达 11 天前最亮的恒星(至 4m)。
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金星完全处于黑暗中,位于黄道光锥中,距西方地平线 8 度,所有恒星都降至 8 等星(bis 8m)。
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金星的黄道纬度(细红虚线),即它与黄道(粗红虚线)的距离,为 3 度。
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从刻痕点以及黄道线和今天的星座(仅距观察者 0.6 米)的方位,将天表拟合到星空中的位置。可以沿着天表的长直边测量金星的黄道纬度(+3° 黄道线以北)。
以这种方式拟合的木板的下端正好位于西方地平线上,在观测昴宿星团的最后一次,也是唯一一次短暂的机会,即在黄昏星落或最后的黄昏(今天是 5 月 1 日)时,在北半球亚热带地区,在 40 天内它不再能用肉眼看到。如果昴宿星团在今天晚上更高,它们将被日光掩盖;如果它们更低,它们的光线将在穿过大气层的漫长旅程中,被强烈的散射光和增加的消光所遮蔽。
塔尔卡迪天表中间段中的带有一条直线的弧线不应是门的象征。带有半圆拱门的门在那个时代甚至还没有普及。然而,在这方面必须注意的是,从地球上看,黄道代表一个圆弧,它在两个点上与地平线相交,并在其下方继续延伸。由于极大的相似性,假设石板中间段中显示的符号(正好位于黄道之门中)代表地平线上方的黄道弧线,以及地平线下方的一小部分,并非不合理。
除了将天表中间角段中的圆弧简单地解释为地平线之上的黄道弧线之外,还有一种解释的可能性:今天,在冬至,满月每 19 年可以在黄道之门落下时被观测到,然后可以直接在地平线上方或天表的顶端看到,就像一个向上弯曲的半圆。
除此之外,基于出现在黄道之门的黄道纬度和月相的规律和长期观测,19 年的默冬周期始终可以被追踪。例如,2020 年 11 月 30 日,满月在午夜后出现在黄道之门中 - 即使在那个时候,它也会像半圆一样,被对齐的天表遮住一半。在这一天,由于早晨的黄道纬度足够小(-1.8 度),发生了一次偏食月食,但当时只有地球的夜间才能看到,而且在欧洲以外地区才能看到。[50]
每个天文学家都知道在夜间操作设备以及阅读或书写文件是多么困难。一张易于触碰的桌子,如果需要,可以用暮光或红光以适度的方式照亮,这对同时观察天空是可接受的,在这方面无疑是一个有用的工具。
基于这里提出的、而且很明显的假设,Tal-Qadi 天空石板不仅会展示马耳他天空在 4500 年前的一个历史图像,而且还可以用来确定当时的历法日期。这将是当时岛屿居民早期且非凡的天文知识的证明。
此文集献给德国科学家弗里德里希·威廉·贝塞尔(* 1784; † 1846),他完全无端地在当时和周围环境中杰出人物的阴影下默默无闻。
主要作者特别感谢他的大学教授弗里茨·欣德勒(* 1912; † 1991)。凭借他始终友好、感兴趣和充满爱意的态度,以及他渊博的知识,他不仅教他天体物理学,还用他非常丰富的天文工具集向他介绍了天文观测的众多方面。
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