从乔叟的书和教皇的手艺说起
说到乔叟(Geoffrey Chaucer),许多人当然会想到他的《坎特伯雷故事》(Canterbury Tales),所以他在世界文学史上牢牢占有一席之地。但是乔叟在星占学上也大有造诣,许多人就不知道了。尽管在《坎特伯雷故事》中他忍不住技痒,也透露过一些蛛丝马迹,比如在“武士的故事”、“律师的故事”、“巴斯妇的故事”中都有谈论星占学的段落,在故事开头介绍人物时,对医生的介绍中也有“他看好了时辰,在吉星高照的当儿为病人诊治,原来他的星象学是很有根底的”这样的话头。
乔叟可是正儿八经写过星占学著作的,他留下了《论星盘》(Treatise on the Astrolabe)一书。相传此书是他为儿子所作。他在书中像所有的星占学家一样,表示坚信行星确实能够影响人生的境遇。
乔叟书中所论的星盘,是一种奇妙的东西。这种东西在现今欧洲的博物馆中不时可见,有时被当作“科学仪器”,有时也会被当作艺术品或工艺品——事实上星盘确实同时具有这两种属性。星盘在中世纪欧洲和伊斯兰世界都大行其道,留下了许多著名作品,其中有些还相当珍贵。
作为星盘主题的圆盘,通常由两层组成。下层盘面上刻着几个坐标系统:包括天球黄道、天球赤道以及天球上的回归线,还有地平纬度和地平经度。使用者可以由此测量天体的位置。上层则是一个大部分镂空了的圆盘,称为“网环”(rete,这个拉丁文词汇来源于阿拉伯语“蛛网”),可以绕着代表北天极的圆心在下层圆盘上旋转。“网环”之所以大部分要镂空,是为了让下层盘面上的坐标系统显示出来——如果古代就有今天的透明塑料或有机玻璃,古人想必就不用那么麻烦去制作“网环”了。
这里还有一个麻烦:在盘面的地平坐标网中,北天极的位置是随着当地的地理纬度而变化的。也就是说,任何一具星盘,都只能在某个固定的地理纬度上使用。这一点倒是和中国古代的赤道式浑仪必须安放在固定的地理纬度上使用异曲同工。不过中国古代的浑仪是大型仪器,固定使用地点当然没有问题;而星盘原本是具有浓厚便携色彩的小型仪器,它如果也要受地理纬度这个约束的话就太不方便了。解决的办法,是为星盘提供一系列的圆盘,每个圆盘上刻有不同地理纬度的投影坐标。这些被称为“climate”的圆盘可以一个个重叠起来,星盘的使用者可以选择最适合当地地理纬度的一个来使用。当然,这样一叠黄铜圆盘也必然使星盘变得沉重许多。
星盘的奥秘,简单说来,就是将天球上的球面坐标投影到平面上。古希腊人对于球面坐标系统以及这种系统所需要的球面几何学,都已经掌握(今天全世界天文学家统一使用的天球坐标系统,就是从古希腊原封不动继承下来的)。对于平面几何学,当然更不用说了。但是更奇妙的是,从星盘的原理上可以清楚地看出,古希腊人还掌握了将球面坐标投影到平面上的方法,以及这种投影过程中所涉及的几何学原理。
星盘盘面上刻画的坐标系统,实际上就是从天球南极将整个北半天球投影到天球赤道平面上的结果。当然从天球北极投影也是等价的,但这样投影出来的只能是南天星空,而如前所述,古人需要处理的是北天星空。
古希腊人已经知道,在这样的投影中,北天球上的每一个点,都可以精确投影到赤道平面上。而且他们还知道一个奥秘:这样的投影有着一种令人惊奇的特性——弯曲的天球球面上的角度,经过投影不会改变。所以天球上的球面三角问题就可以轻易转换为更为简单的平面三角问题。事实上,不知道这个奥秘,就不会有星盘。
古希腊人的星盘,在伊斯兰阿拉伯人手中进一步完备,中世纪和文艺复兴时期的西欧又使之更为精致。在伊斯兰的阿拉伯世界,和中世纪基督教的欧洲,星盘都是天文学、星占学、星占医学最常用的基本仪器之一。
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