互动科普

小时候，我的祖父第一次领着我认识了大熊星座。从那以后，我就热衷于拿着那副老旧的双筒望远镜，在美国科罗拉多广袤的夜空中搜寻其他星座，甚至还自己“发明”了不少星座。当然，那时的我对星座的起源和悠久历史还一无所知，不过，天空中奇妙的图案已经向我展开了一个令人沉迷的科学之谜。

1922年，国际天文学联合会（IAU）正式确定了88个星座，其中很大一部分出自托勒密（Ptolemy）在公元150年写下的《天文学大成》(The Almagest)，他在书中记录了希腊街知巷闻的传说。希腊诗人阿拉托斯（Aratus）那首“最畅销”的长诗《物象》(Phaenomena，公元前275年)使这些传说深入千家万户。伟大的天文学家依巴谷（Hipparchus）惟一存世的著作——《评论》（The Commentary，全名应为the Commentary on the Phenomena of Aratus and Eudoxus，公元前147年）告诉我们，阿拉托斯的诗绝大部分都是由欧多克斯（Eudoxus）早已散佚的同名著作（公元前366年）改编而来。这些古籍保存了有关希腊天空的最早描述，其中记录的星座已经完全成形。不过，希腊人的星座又是从何而来的呢？

旧石器时代的猎人

想追溯星座的起源，就要回到希腊文明出现之前。星座在世界各地的文化中普遍存在。在光污染模糊天空之前的数千年里，人们可以仰望头顶的斗转星移。人类天生擅长按照对象的不同特点，进行辨识分类，借用人工智能的术语，就是具有模式识别（pattern recognition）的天性。难怪最初世界各地的人们都会不约而同地把相邻的恒星看作一个群落。跟我祖父当年的选择一样，最好的切入点就是大熊星座（Ursa Major）。

这7颗算不上特别明亮的星星拥有不少绰号——北斗、马车，还有耕犁。阿拉托斯谈到它们时，就用过熊和马车两种说法。当然，马车的绰号肯定是在轮子发明（大约公元前4000年）之后出现的，而熊这一名称的起源无疑更为久远。欧亚大陆上的早期社会都出现了有关大熊星座的说法和神话。最常见的版本是，北斗七星中构成勺斗的那4颗星是一只熊，而勺柄的3颗星代表3个猎人，他们永远跟在后面紧追不舍。希腊人、巴斯克人（Basque）、希伯莱人(Hebrew)和其他一些西伯利亚部落都习惯于把星星和神话联系起来，传唱着类似的故事。令人称奇的是，北美也流传着同样的星座划分和同样的传说。新大陆的不少部落——包括切罗基人(Cherokee)、阿尔冈昆人(Algonquin)、祖尼人(Zuni)、特林吉特人(Tlingit)和易洛魁人(Iroquois)等，都传诵着3个猎人追捕1只熊的故事，只是细节上略有不同。

隔海相望的两块大陆上，广为流传的故事竟会如此吻合，这该怎么解释？“大熊”不太可能是各地独自创造出来的形象，因为那些星星构成的图形看上去并不像熊。我们也能排除早期传教士和探险家的“传说污染”，因为人们很早就搜集过印第安人的传说，他们的故事和欧洲殖民者带来的希腊版本的故事并不完全相同。最合乎逻辑的解释是，远古的第一批移民通过白令海峡（Bering Strait）把原始的神话带到了新大陆。

大约在14,000年前，地球最后一次冰期时，海平面降低，旧石器时代的猎人和采集者沿着连接西伯利亚和美洲的陆桥（land bridge）迁徙到新大陆。他们在这里繁衍生息，文化代代相传。可以想象，我的祖先从旧石器时代的西伯利亚出发，来到新大陆的山川平原，并最终到达现在美国的科罗拉多，在这里，代代讲述着天空中“大熊”的故事。

但大熊座真正的起源比这次迁徒还要久远得多。欧洲的洞穴壁画、史前器物和摆放的整套洞熊头骨可以追溯到至少3万年前，表明当时存在着某种形式的熊崇拜[洞熊是一种以穴居习性而闻名的熊，现已灭绝]。星座的起源可能与某种宗教符号的民间故事有关。不管大熊星座是怎样产生的，它都极有可能是人类最古老的发明之一。

美索不达米亚的祈祷

星座最早的文字记录来自美索不达米亚（Mesopotamia，亦译为两河游戏域，指幼发拉底河与底格里斯河之间的冲积平原，现伊拉克境内）的题字石碑和黏土书写板。古巴比伦（Babylon）的碑文“向黑夜之神祈祷”（Prayer to the Gods of the Night，书写于公元前1700年）中提到了4个星座（包括被称作“马车”的大熊座），还有3颗独立的星星和昴星团（Pleiades）。公元前13世纪之前的石碑铭文中有不少符号，在后来的几个世纪中被用来指代星座，不过，当时的上下文中没有提到与星座相关的内容。这说明，这些符号起先和星空并没有联系。虽然缺乏证据，但很明显，在公元前1300年之前，美索不达米亚人只发明了寥寥几个星座而已。

公元前1300年以后，古人开始在界标和圆筒印章（cylinder seal）上成批地使用星座符号。我们已经知道一些符号代表着太阳、月亮和行星，而古人又把这些符号跟太阳、月亮和行星的图标罗列在一起。这些紧密的联系使我们相信，它们正是星座的象征。公元前1100年前后，楔形文字（cuneiform）书写板罗列的星座名称超过30个，这些星座分布在天空的3块条带区域中。其中一套书写板MUL.APIN排出长长的列表，记载了几乎所有美索不达米亚星群的位置和运动(按照惯例，考古学家以书写板内容开头的词语来为它命名，mul是星星的意思，而apin则是犁，其实是指耕犁座，下文还会提到它)。MUL.APIN被多次复制，内容却几乎没有改动，显然是属于教科书或历书一类的文件。现存复制品的制作时间从公元前687年到公元前3世纪不等。

我们这些研究古代天文学的人很幸运，可以用独一无二的方法——根据天空的进动（precession）来确定星座知识产生的时间。在由北天极（North Pole）和昼夜平分点（equinoxes，即春分点和秋分点）确定的坐标网格中，恒星位置发生的相对偏移就被称为进动(见第43页图)。星体就像天空钟盘上的一根时针，非常缓慢地移动着，我们可以像看时钟一样读出日期来。MUL.APIN书写板记载了星体在天空中的相对位置，而我们可以把这些信息解读为大致的日期。例如，书写板上写到，春分点（spring equinox）位于我们现在所称的白羊座（Ram）的东方，这表明书写板制作于公元前1000年之后。许多观测取决于观察者所处的纬度位置，因此全面分析资料，就能得出有关观测日期和观测者所处纬度的信息。

奥地利维也纳大学的赫尔曼·洪格尔（Hermann Hunger）和美国布朗大学的戴维·平格里（David Pingree，已故）分析了MUL.APIN中的几条记录，把其中一部分与一份托勒密时代的星图进行比对，结果发现：MUL.APIN记录的观测完成于公元前1000年前后，地点在北纬36度，这表明观察者（或者说观察者们）可能生活在亚述地区（Assyria，今两河流域的北部）。由于MUL.APIN中提到了几乎所有的美索不达米亚星座，因此这些星座的出现必然早于公元前1000年。看来，大量的美索不达米亚星座都产生在一段相当短暂的时间里——大约就在公元前1300年到公元前1000年之间。

我独立甄别过MUL.APIN中的114条观测资料，这些资料能够提供观测日期和观测地的纬度信息。单独一条资料无法把时间和纬度限定得非常精确，对我们帮助不大，但是全部114条观测资料的统计学组合却可以得出相当准确的数值。我发现，MUL.APIN中的观测报告形成于公元前1100年（误差在80年左右），观察地在北纬33度（误差为1.5度）。我的结论与洪格尔、平格里的观点一致，我们都认为观测者是现在所说的亚述人，观测时间的跨度不超过两个世纪。

另一项针对星座数据的独立分析，可以确定一部分星座起源的时间和地点，也就是北半球的人能看到的最南边的几个星座。计算的原理在于，站在中北半球的人无法看到南极四周一块圆形区域内的星星，因为这些星星都太过于靠南。这个空间的中心位置就暗示出极点的所在，进而透露出时间信息，区域的半径则标示出星座观察者所在的纬度。利用这个基本原理，我计算出，观测者记录的6个最南边的星座，也就是那些勾勒出区域边缘的星座，早在公元前1000年之后不久，就已被创造出来，而观测地就在北纬33度附近。

考古学的证据、来自MUL.APIN和6个最南方星座的时代和纬度线索综合在一起，勾勒出了一个完整的故事轮廓：公元前1300年到公元前1000年之间，生活在北纬33度到36度之间的观测者（也就是我们现在所称的亚述人）创造或者收集了大多数美索不达米亚星座和观测数据。

MUL.APIN中的星座是一锅古怪的大杂烩。有些是神灵，有些代表动物，还有一小部分意指日常的农具。这些文本中有大量根据星座作出的预言，当然也有根据星座编写的历法——对所有农业社会而言，历法都是必需品。预言、神灵和历法是祭司的职权范围，这些线索足以令不少人确信，星座是由祭司创立的。

古希腊的“抄袭”

不少经典的希腊星座都来源于美索不达米亚的星座。比如，希腊的摩羯座(Capricorn，得名于一种羊身鱼尾的怪兽)和双子座(Gemini)，继承了亚述人的星座名称——羊鱼座（Goat-Fish）和大双胞胎座（Great Twins），总共有20个希腊星座直接来自美索不达米亚星座的名称。另外10个星座与亚述星座指代相同的星群，只是名称不同。例如，亚述人的雇工座（Hired Man）、燕子座（Swallow）被重新命名为白羊座（Aries）和双鱼座（Pisces）。

希腊人如何将美索不达米亚的星座收为己用？三角座（Triangle）提供了最佳案例。在MUL.APIN中，三角座的那些星星被称作耕犁座（Plow，这个名字也同样用于大熊星座）。虽然美索不达米亚和埃及的学者们都通晓几何学，但只是把它当作寻常的工程工具。泰勒斯（Thales，公元前585年）把几何学从埃及带到了希腊。在那里，几何学从一套实践性的经验规律，摇身变成一种具有高度美感、高度概括的逻辑体系。欧几里得的《几何原本》（The Elements，公元前300年）代表着古希腊几何学攀上了巅峰。只有达到这样的高度，人们才会在天空中构想出几何学的基本形状——三角形。因此，三角座肯定是在泰勒斯时期与欧几里得时期之间，或者说在公元前6世纪到公元前4世纪之间的某个时候，希腊人为美索不达米亚星群重新命名的产物。

在引入三角座的那个时代，希腊人是否还“抄袭”了其他美索不达米亚的星座？我们不得而知，但是有限的信息显示，答案是否定的。希腊人最早的两部文献——《荷马史诗》（the epics of Homer，估计成书于公元前8世纪），以及赫西奥德（Hesiod）的《农人历法》（the farmer’s almanac）都提到了两个明显的星座（猎户座和大熊星座）、两个星群（昴星团和毕星团），以及两颗恒星（天狼星和大角星），但是再没有谈及其他星星。另外，公元前500年以前的其他希腊资料也没有再提及任何星座。可见，在公元前500年以前，希腊人的星图已经描绘了几个特别明显的星座，不过也仅此而已。

对希腊星空的第一次全面论述出自公元前4世纪欧多克斯的著作，可惜原著已经失传，目前只能通过阿拉托斯和依巴谷的文献来了解这些资料。欧多克斯综合了许多观测报告的内容，比如“（龙）头在日出与日落的边缘地带盘旋”，这是指天龙座头部的星星与北天极有一段距离，刚好掩住了北方天际的地平线。这里记载的现象只有在特定的纬度才会看得到，而且这个纬度还会随时间而变化。这种时间与纬度的制约关系不紧密，本身并没有多少科研价值。不过，欧多克斯还写过：“当天蝎座（Scorpion）从东方升起时，猎户座从西方的天边逃走了”，也就是说，天蝎座和猎户座看似同时出现在方向相反的地平线上。这句话同样提供了纬度和时间之间模糊的制约关系。

把这两个制约关系结合起来，就能得出特定的观测时间和观测纬度，但是准确性仍然很差，难以应用。为了解决这个问题，我对欧多克斯笔下有关观测时间和纬度的172条叙述进行了分析研究。综合所有观测资料中得出的限制条件，我得到的数据纬度误差仅为0.9度（即约100千米），时间误差80年。我发现，欧多克斯所有的叙述通通指向了同一个时间、同一个地点——公元前1130年，北纬36度，那里是亚述的国土。

这个时间和地点与MUL.APIN中的那些观测结果吻合。实际上，我注意到，MUL.APIN和欧多克斯的记载中，有不少观测记录是完全相同的，由此我判定，两者使用的日期信息都来自同一份公元前1100年前后的原始观测资料。由于这两个现存的支脉都包含了大部分的古代星座（虽然有些名称上有差别），我得出结论：那套星座体系很可能是在公元前1100年前后创造出来的。

在这个时间点之后、欧多克斯的著作完成（公元前366年）之前，希腊人吸收了美索不达米亚的星座知识，这种说法合情合理。除了《荷马史诗》中提到的大熊星座和猎户座以外，公元前500年以前的希腊文献对星座只字未提，说明大部分星座知识的吸收借鉴都发生在公元前500年以后。我们从史料中得知，巴比伦人的黄道系统在公元前400年左右传入希腊。这些知识可以通过许多途径从美索不达米亚传入希腊，我们还无法确定具体的过程。

虽然希腊体系的星座大多来自美索不达米亚星座，但还是有18个星座并不是来自于东方或者其他我们已知的地点。而且，这些星座的特征明显带有希腊风格。例如，希腊神话的英雄代表赫拉克勒斯（Hercules）化成了武仙座，被这位伟大勇士击败的生物也跟着升天，比如狮子座（Leo）和天龙座（Draco）。手持毒蛇（Serpent，巨蛇座）的依斯寇拉比斯(Ophiuchus，蛇夫座)驻守在空中。对希腊人这样的航海民族来说，海豚（Delphinus，海豚座）飞升天际是理所当然的。还有6个星座描述了希腊神话中珀修斯（Perseus，英仙座）援救安德鲁美达（Andromeda，仙女座）的生动场面。这些“新”星座很可能是希腊人自己的创造。

告别神话的星座

随着时间的流逝，希腊人使用星图的方式也在发生变化。一开始，星图讲述着神话中的英雄和动物的故事。此后，它们变成了历法家和航海家手中的工具。再往后，黄道成为确定行星位置的坐标系，这也算是从巴比伦人那里学来的占星术的一部分。

依巴谷的著作标志着星座研究向科学研究的转变。在他的研究生涯早期，依巴谷详细地定量对比了欧多克斯书中的星座和天空中实际观察到的景象，发现了其中的许多差异。公元前135年，他发现了一颗新星（nova）——正在爆发的星星，这个发现激发了他制作一份完整星表（现已失传）的愿望，以后再出现新星，就能一眼认出它了。手拿一份精确的星表和更早的希腊数据，依巴谷就能够精确地判断出由于地球进动而发生的位移。这是一个重要的分水岭，从这一刻开始，星座研究才真正地成为现代意义上的科学研究。

由于年代过于久远，证据支离破碎，我们只能根据隐匿在天空中的层层线索，拼凑起希腊星座的起源。必须承认，我们的故事仍存在很大的漏洞，有些论点还只能当作有根据的猜测。不过，故事的基本情节已经一目了然，它向我们讲述着，文化在时间上的传承和在地域上的传播，描绘了文明不断变化的过程。星座为我们深入了解一种文化提到了独一无二的方式，因为它们代表了史前文明某些方面的智慧，即使有更多传统的考古资料（比如陶器），也无法提供星座给予我们的信息。此外，人类文明中星座用途的变迁也部分描绘了天文学走向现代科学的轨迹。天文学的足迹从宗教延伸到神话，继而走向应用领域，最终迈进了科学的殿堂，逐渐驱散了神话的色彩，精确量化的氛围日渐浓厚。不过，今天仍将和过去一样，祖父口中的传说故事还会代代相传，在文化中继续传承下去。